CC BY
115
УДК 631.12 И.П. Ильев, А.П. Халанская
НЕКОТОРЫЕ ПРОБЛЕМЫ ЗЕМЛЕУСТРОИТЕЛЬНОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ В СОВРЕМЕННЫХ УСЛОВИЯХ
В статье дан анализ состояния почвенного покрова сельскохозяйственных угодий Красноярского края, которые свидетельствуют о высоком уровне его эродирован-ности.
В целях предотвращения негативных явлений деградации почв предлагается проводить землеустройство не по границам землепользования, а по водосборным бассейнам, что позволит установить оптимальное соотношение леса, пашни, лугов и водоемов для каждого водосбора.
Территория Красноярского края относится к эрозионно-опасной зоне, поэтому важнейшей задачей сельскохозяйственного производства является защита почв от водной, ветровой и комплексной эрозий.
Следует отметить, что почти вся пашня в крае расположена на площади с различным уклоном, при этом основная ее часть имеет уклон до 30. В частности, в Ачинско-Боготольской лесостепи эти земли занимают 91,5%, в зоне тайги - 88,7, Красноярской лесостепи - 86,7, подтайге равнины - 83,0%.
Значительно меньший удельный вес пашня, имеющая такой уклон, занимает в зоне подтайги предгорий, в степной зоне и зоне Минусинской лесостепи (61,1, 61,6 и 50,1 % соответственно).
Пахотные земли, расположенные на склонах от 3 до 50 в зонах Чулымо-Енисейской лесостепи, занимают 22,1%, Канской - 20,3, Минусинской - 19,9%, а также в зоне подтайги предгорий 19,7%.
Площади с уклоном от 5 до 70 имеются в Минусинской лесостепи (15,7%), подтайге предгорий (11,2%) и в степной зоне (9,1%).
Из общей площади пашни подвержено водной эрозии 186,5 тыс. га, в том числе слабоэродированной
- 142,9 тыс. га, средне - 37,6, сильно - 6,0 тыс. га.
Ветровой эрозии подвержено 921,4 тыс. га, из них слабо - 462,7 тыс. га, средне - 411,0, сильно -477 тыс. га.
Каменистые почвы на пашне занимают 168,9 тыс. га.
Из общей площади сенокосов 606,8 тыс. га водной эрозии подвержены 5,5 тыс. га (0,9%), дефляции -25,3 тыс. га (4,1%); каменистых почв - 21,3 тыс. га (3,5%).
Не лучшее положение с пастбищами. Из 1220,8 тыс. га водной эрозии подвергаются 10,9 тыс. га (0,9%), дефляции - 227 тыс. га (18,6%); каменистых почв - 320,0 тыс. га (26,2%).
В Красноярском крае и Хакасии из общей площади сельхозугодий, составляющей 5076,4 тыс. га, водная эрозия наблюдается на 202,9 тыс. га (4,0%), дефляция - на 1173,7 тыс. га (23,1%), на каменистых почвах расположено 510,2 тыс. га (10,0%), заболочено 88,8 тыс. га (1,7%).
Приведенные данные свидетельствуют о том, что в ближайшее время необходимо принять срочные меры по предотвращению всех видов эрозии.
Почвозащитные мероприятия должны быть составной частью зональной системы земледелия и системы земледелия каждого отдельного хозяйства.
А так как любая эрозия начинается с нарушения водного баланса, то основой всех противоэрозион-ных мероприятий должна быть почвоводоохранная система. Она включает лесомелиоративные, агротехнические, гидромелиоративные и организационные мероприятия. Конечной целью любой системы должна быть оптимизация агроландшафтов.
Решение этой проблемы во многом определит состояние окружающей среды и жизнеобеспечение населения края.
По мнению академика В.Р. Вильямса, при правильной организации территория сельскохозяйственного производства должна быть разделена на три группы угодий: водоразделы, склоны и долины [1].
На водоразделах и всех возвышенных местах отмечаются неустойчивые водный и пищевой режимы, поэтому травянистые растения с неглубокой корневой системой не могут давать стабильные высокие урожаи. Уровень урожая здесь всегда будет зависеть от частоты выпадения осадков. На этих элементах рельефа могут произрастать растения с многолетней глубокой корневой системой, не зависящие от водного и пищевого режимов поверхностного слоя почвы. Водоразделы должны быть покрыты лесами, которые способны регулировать влажность прилегающих территорий. Облесению подлежат крутые склоны, каменистые почвы, сильно эродированные участки земли, прибрежные полосы малых рек, водоемов и другие неиспользуемые в сельскохозяйственном производстве территории.
Пахотные земли, расположенные на склонах, следует разделять на три группы в зависимости от крутизны склонов.
На участках, расположенных на склонах крутизной до 30, необходимо размещать полевые севообороты; на них можно выращивать все районированные культуры, включая пропашные. Набор и соотношение культур в севообороте должны обеспечивать положительный баланс гумуса, восстановление структуры почвы и защиту от водной и ветровой эрозий [2].
Почвозащитная способность севооборота для этой группы должна быть не менее 65%. При невозможности обеспечить такой уровень почвозащитной способности из-за большого удельного веса однолетних культур необходимо снизить скорость ветра до 1,5-2,0 м/с за счет полезащитных лесных насаждений соответствующей конструкции при оптимальном межполосном расстоянии.
Обязательным компонентом полевых севооборотов являются многолетние злаково-бобовые травосмеси, которые восстанавливают структуру почвы, обеспечивают положительный баланс гумуса и увеличивают почвозащитную способность севооборота.
Оптимальное соотношение злаково-бобовых травосмесей с культурами сплошного сева 1:3, с пропашными - 1:1.
Пашня этой группы занимает в Красноярском крае 2678,4 тыс. гектаров.
Вторую группу почв, расположенных на склонах крутизной 3-70, целесообразно использовать под зерно-травяные севообороты без пропашных культур. Почвозащитная способность таких севооборотов должна быть не менее 75%. Площадь пашни этой группы - 687,8 тыс. га.
Участки пашни, расположенные на склонах более 70, необходимо использовать под сплошное залу-жение или облесение, их почвозащитная способность не менее 85-90%.
В Красноярском крае площадь пашни, расположенной на склонах более 70, составляет 120,4 тыс. га.
Пониженные элементы рельефа (долины) выделяются под сенокосы и пастбища; они предназначены для получения сухого, сочного и зеленого кормов.
Травосмеси должны включать злаковые многолетние травы и около 10% многолетних бобовых трав. В первые два года после залужения не допускается использование этих угодий под пастбища, на третий и четвертый годы использование под пастбища должно быть ограничено; скот можно пасти только в сухое время года. На пятый и шестой годы их можно использовать под пастбища, но при правильной смене участков для выпаса скота.
В последний год пользования выпас скота допускается с весны.
По истечении 7-8 лет сенокосы и пастбища теряют продуктивность из-за нарушения водного, воздушного, пищевого и теплового режимов.
При длительном выращивании многолетних трав в долинах в почве накапливается значительное количество органического вещества, которое заполняет все поры почвы. Такая почва становится водонепроницаемой; при выпадении осадков она заболачивается, рыхлокустовые злаки выпадают из травостоя, их место занимают плотнокустовые, у которых узел кущения находится над поверхностью почвы. Урожай снижается и такие угодья требуют коренного улучшения.
При коренном улучшении полностью уничтожается дернина, почва распахивается и засевается однолетними растениями.
В первый год после вспашки целесообразно сеять пропашные культуры, на второй и третий - зерновые, технические культуры и корнеплоды, на четвертый и пятый годы - овес, ячмень с подсевом многолетних трав [1].
Таким образом, для рационального использования сельскохозяйственных угодий необходимо, чтобы луговой период прерывался полевым. Только при этом условии продуктивность всех сельскохозяйственных угодий будет высокой и не нарушится экологическое равновесие в природе.
Для предотвращения водной и ветровой эрозий на пашне и создания оптимального микроклимата, наряду с другими мероприятиями, необходимо предусмотреть систему защитных лесных насаждений.
Реализация предлагаемых мероприятий возможна при оптимальной организации территории. По мнению проф. С.А. Воробьева и др. авторов, наилучшей формой организации земельной территории хозяйств считается землеустройство на целые водосборные бассейны и нарезкой полей севооборотов с учетом рельефа местности (крутизны, ориентации по странам света, размеров), состояния почвенного покрова (подверженности водной и ветровой эрозии, пестроты по плодородию) [3].
При разработке схем и проектов противоэрозионных мероприятий предусматривается комплекс мер, который должен выполняться всеми землепользователями по водосборным бассейнам и непременно сверху вниз; при этом обращается внимание на необходимость высококачественного выполнения всех работ, так как прорыв одного звена по цепной реакции вызовет резкое снижение эффективности применяемых проти-воэрозионных мер на сельскохозяйственных угодьях, расположенных ниже по склону.
В естественных условиях процесс почвообразования идет со скоростью 0,1 мм в год, т.е. примерно 120 кг/га. Это в естественных условиях, а мы рассматриваем эрозию при интенсивном использовании пахотных земель, которое не всегда обеспечивается достаточным внесением органических и минеральных удобрений, полностью компенсирующих вынос элементов питания растений с урожаем.
Если принять годовую норму эрозии в 5 т/га, то при среднем содержании в пахотном слое почвы 6% гумуса его годовая потеря составит 300 кг. При содержании в 1 т навоза 40 кг гумуса для компенсации этих потерь органики ежегодно на 1 га надо вывозить более 8 т навоза [4].
В настоящее время возникли многие многоотраслевые проблемы, которые не позволяют эффективно бороться с водной и ветровой эрозией. Достаточно сказать, что в России отсутствует координационный центр по борьбе с эрозией почв. Мало того, проектирование агротехнических, лесомелиоративных и гидротехнических мероприятий на территории России ведется по заданию двух заказчиков - Минсельхоза и Мин-лесхоза. По этой причине проекты внутрихозяйственного землеустройства не предусматривают весь комплекс противоэрозионных мероприятий.
Проведенный нами анализ проектов внутрихозяйственного землеустройства и техно-рабочих проектов создания защитных лесных насаждений в хозяйствах Абанского, Большемуртинского и Новоселовского районов показывает, что все мероприятия направлены на предотвращение негативных явлений только на рабочих участках и производственных объектах, без учета процессов, происходящих в целом на водосборном бассейне [5].
В проектах внутрихозяйственного землеустройства не предусмотрено определение оптимального соотношения таких угодий, как пашня, луг, леса и водоемы, и тем более их размещение на площади.
В настоящее время совершенно очевидно, что аграрное производство должно базироваться на экологически обоснованном, адаптивном природопользовании.
Известно, что агролесоландшафт состоит не только из полей и полезащитных полос. Функции деревьев и кустарников, помимо защиты полей, включают охрану водоемов, рек, озер, каналов, укрепление склонов, облесение песков и эродированных площадей, защиту железных и автомобильных дорог, организацию санитарно-защитных зон, рекультивацию нарушенных земель и т.д. Каждый из перечисленных элементов включает лесные насаждения в виде приовражных и прибалочных, а также посадок вокруг прудов, водоемов, родников, колодцев, на пастбищах. В сумме лес должен занимать 15-20% территории.
Реализация этих мероприятий позволит повысить урожайность сельскохозяйственных культур в 2-3 раза. Это проблема не только экономическая, но социальная и экологическая.
По мнению академика РАСХН Е.С. Павловского, сегодня возникает "требование экологического благоустройства территории, организации таких ландшафтов, которые бы приближали их к природным, обладающим необходимым разнообразием компонентов, способностью к саморегулированию, самоочищению и самовоспроизводству. Пора отрешиться от бескрайних просторов полей. Во многих случаях речь должна идти о восстановлении утраченного плодородия, существенном изменении состава фауны, соотношении разных видов животных организмов и, конечно, об ограничении разрушительной человеческой деятельности" [6].
В современных условиях ведущим предприятием по организации агроландшафтов является Гипро-зем. Однако, землеустройство решает вопросы размещения хозяйственных центров, трансформации угодий, устройства севооборотов, размещения лесных полос, дорог, пастбищеоборотов, но при этом не рассматривает вопросы соотношения всех этих элементов, которые крайне необходимы для того, чтобы обеспечить экологически устойчивую систему агроландшафтов и жизнеобеспечения. Недостаточно внимания уделяется также устойчивости структуры земельных угодий, улучшению водного и теплового режимов, воспроизводству плодородия, уменьшению эрозии.
Известно, что устройство агроландшафтов является логическим продолжением землеустройства, то есть землеустройством более высокого порядка, базирующимся на принципах ландшафтной экологии [7].
Для того чтобы определить задачи землеустройства на будущее следует различать такие понятия, как "агроландшафт" и "ландшафт". Географическое понятие "ландшафт" ограничено такими природными компонентами, как геологическое строение, рельеф, климат, почвы, вода, растительность и животный мир. "Агроландшафт" кроме природных компонентов включает элементы системы земледелия и землеустройства. Следовательно, в задачу землеустройства должно входить проектирование экологически целесообразного соотношения угодий агроландшафта. Эта функция землеустройства была определена еще В.В. Докучаевым, который в ряду важнейших задач считал выработку норм, определяющих относительные площади пашни, лугов, леса и вод, которые должны быть соображены с местными климатическими, грунтовыми, почвенными условиями, а равно и с характером господствующей сельскохозяйственной культуры и пр. [8].
Из вышеизложенного следует, что землеустройство должно проектировать экологически устойчивые системы, с учетом природных факторов и антропогенного воздействия на природу. А это возможно только при проведении землеустройства по водосборным бассейнам, а не по границам землепользования, как это имеет место сейчас, то есть землеустройство должно быть адаптивным.
Назрела настоятельная необходимость передать функции организации природопользования и контроль за использованием природных ресурсов Государственной экологической службе, которая должна иметь в своем составе целый ряд высококвалифицированных специалистов, наделенных правами в вопросах природопользования, координации деятельности Министерств и ведомств.
Для разработки оптимальных соотношений угодий и организации природоохранных мероприятий по водосборам с непременным условием одновременного охвата всего бассейна каждой малой реки необходимо:
- определить в бассейне малой реки общую численность, параметры и формы балочных водосборов;
- отнести каждый водосбор к определенному классу подверженности эрозионным процессам (очень слабая, слабая, средняя, сильная и очень сильная); этот показатель является интегральным при определении состава угодий и их насыщенности в противоэрозионных и водоохранных комплексах;
- подразделить площади балочных водосборов на две разные по рельефу и интенсивности использования части: пахотную приводораздельно-присетевую, где будущую структуру контурно-мелиоративной системы земледелия определяют стокорегулирующие лесные полосы, и гидрографическую (водоохранную зону малых рек), включающую в себя овражнобалочные системы, коренные берега речных долин, поймы и русловые берега.
На этих наиболее сложных по рельефу площадях необходимо рационально разместить в необходимых соотношениях 10 видов защитных лесных насаждений разной функциональной значимости в сочетании с лугомелиорацией и гидротехническими сооружениями:
установить на присетевых склонах численность и параметры ложбин и лощин, так как они определяют возможности создания ложбинно-балочных прудов, водная поверхность которых может быть больше зеркала малой реки, а это обеспечит на 10-12% зарегулирование стока, улучшение общего гидрологического режима, предотвращение загрязнения водоисточников.
Исследованиями, проведенными во ВНИАЛМИ, установлено, что "лесистость балочных, коренных и русловых берегов должна составлять 40%, пойм - 6,0-8,0, облесенность водоохранной зоны по отношению к общему водосбору - 7,3%, в том числе за счет балочных насаждений - 6,0%, насаждений на коренных берегах - 0,6-1,4, прирусловых полос - 0,45, истоковых и руслово-береговых насаждений - 0,06-0,1%. Если учесть, что 22% приходится на стокорегулирующие лесные полосы, 1,9 - на прибалочные, 0,36 - на приречные, 0,1% - на приовражные, то общая облесенность водосбора может составлять 12%" [9]. Это пример оптимальных параметров защитных лесных насаждений в центральной лесостепи.
Однако установленные нормативы не могут быть использованы для других регионов.
В каждом отдельном случае следует анализировать морфометрическую структуру балочных водосборов, долевое участие пахотных, приводораздельных склонов и др.
Кроме лесных насаждений, в районах проявления эрозии важная роль принадлежит травам. В водоохранных зонах малых рек их долевое участие должно составлять: на овражно-балочных системах и коренных берегах речных долин - 60,0%, в поймах - 80,0, а отношению к общей площади водосбора - 11-12%.
Литература
1. Вильямс, В.Р. Земледелие с основами почвоведения / В.Р. Вильямс. - М.: Сельхозгиз, 1939. - 447 с.
2. Справочник по почвозащитному земледелию / под ред. И.Н. Безручко, Л.Я. Мильчевского. - Киев: Урожай, 1990. - 208 с.
3. Земледелие / под ред. С.А. Воробьева. - М.: Агропромиздат, 1991. - 526 с.
4. Заславский, М.Н. Эрозиоведение. Основы противоэрозионного земледелия / М.Н. Заславский. - М.: Высш. шк., 1987. - 375 с.
5. Технорабочий проект создания защитных лесных насаждений на землях совхозов Светлолобовский и Игрышенский Новоселовского района Красноярского края / ВостсибНИИГипрозем. - Красноярск, 1981. -42 с.
6. Павловский, Е.С. Защитное лесоразведение в трудах В.В. Докучаева в современном землеустройстве / Е.С. Павловский // Научное наследие В.В. Докучаева и современное земледелие. - М.: Россельхозака-демия, 1992. - С. 52.
7. Лопырев, М.А. Развитие идей В.В. Докучаева в современном землеустройстве / М.А. Лопырев // Научное наследие В.В. Докучаева и современное земледелие. - М.: Россельхозакадемия, 1992. - С. 89.
8. Докучаев, В. Сочинения / В. Докучаев. - М.-Л., 1951. - Т. 6. - С. 385.
9. Калиниченко, Н.П. Принципы формирования противоэрозионных лесомелиоративных систем по водосборам для создания оптимизированных агролесоландшафтов / Н.П. Калиниченко // Научное наследие В.В. Докучаева и современное земледелие. - М.: Россельхозакадемия, 1992. - С. 297.
----------♦'-------------
УДК 528.85(083.1 ):681.3 (571.51) Ю.П. Юронен, М.Н. Петров
МЕТОДИКА КОЛИЧЕСТВЕННОЙ ОЦЕНКИ ПОВРЕЖДЕНИЯ ЛЕСНОГО ФОНДА ПО МАТЕРИАЛАМ ДАННЫХ ДИСТАНЦИОННОГО ЗОНДИРОВАНИЯ ЗЕМЛИ
Работа посвящена описанию разрабатываемой в КНИИГиМС системе количественных оценок последствий повреждения лесного покрова вследствие размножения насекомых вредителей. Представленная работа позволяет качественно и оперативно отслеживать изменения поверхности лесов с объединением этих данных в информационно-аналитической системе (ИАС) «Кадастр природных ресурсов Красноярского края» для последующей оценки, а также принятия административноуправленческих решений на основе этих данных.
В настоящее время, в связи с развитием спутниковых систем, космического и наземного сегментов приема-передачи материалов космической съемки поверхности земли, появляется возможность применения материалов дистанционного зондирования земли (ДЗЗ) и их интеграции с наземными геоинформационными системами поддержки и принятия широкого круга управленческих решений в регионе (пожароопасность, паводки, лесопатология, загрязнение атмосферы, экология природоохранных объектов, загрязнение снежного покрова, изменение рельефа и т.д.). К преимуществам использования материалов ДЗЗ относятся: большая информативность, высокое пространственное разрешение, требуемая периодичность съемки одной и той же территории. Принципиальные ограничения связаны с интегральным и качественным характером информации, с одной стороны, а также с отсутствием систематизированных данных о состоянии объектов изучения, с другой. Поэтому без проведения соответствующих наземных исследований, предусматривающих создание систем баз данных и СУБД, процесс дешифрирования материалов ДЗЗ может давать неоднозначные результаты.
Вместе с тем, геоинформационные технологии (ГИС), которые начинают применяться для описания природных систем, позволяют создавать полные пространственно-координированные комплексные базы данных по различным ресурсам. Главное преимущество ГИС, в отличие от обычных систем управления базами данных (СУБД), - возможность картографического анализа конечных данных. Совместное использование этих технологий становится инструментом для оперативного и эффективного решения класса задач, связанных с количественными оценками изменений состояний природной экосистемы, вызванных как техногенными, так и природными факторами.
В Красноярском научно-исследовательском институте геологии и минерального сырья (КНИИГиМС) с 1999 года проводятся исследования, связанные с разработкой информационно-аналитической системы (ИАС) «Кадастр природных ресурсов Красноярского края», обеспечивающей поддержку принятия управленческих решений администрацией края. ИАС создается на основе территориального комплексного кадастра
