Научная статья на тему 'ОПТИМИЗАЦИЯ СООТНОШЕНИЯ ОСНОВНЫХ ЛАНДШАФТНЫХ УГОДИЙ (КЛАСТЕРОВ) В БАССЕЙНОВОМ АГРОЭКОЛАНДШАФТЕ СТЕПНОГО ЗАСУШЛИВОГО ПОЯСА РОССИИ'

ОПТИМИЗАЦИЯ СООТНОШЕНИЯ ОСНОВНЫХ ЛАНДШАФТНЫХ УГОДИЙ (КЛАСТЕРОВ) В БАССЕЙНОВОМ АГРОЭКОЛАНДШАФТЕ СТЕПНОГО ЗАСУШЛИВОГО ПОЯСА РОССИИ Текст научной статьи по специальности «Биологические науки»

CC BY
56
11
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ЛАНДШАФТ / КЛАСТЕРЫ-УГОДЬЯ / ВОДОСБОРНЫЙ БАССЕЙН / ЭРОЗИЯ / ОСАДКИ / СТОК / ФИЗИЧЕСКОЕ ИСПАРЕНИЕ / СУБЛИМАЦИЯ И СНОС СНЕГА / ВОДОХРАНИЛИЩА / АГРОЭКОПОЛИС

Аннотация научной статьи по биологическим наукам, автор научной работы — Панов В.И.

Используемое техногенное агроприродопользование в степном поясе России нарушило естественный эволюционно самоорганизованный баланс угодий (доля пашни в бассейновом агроэколандшафте достигает 75-90% от площади водосбора). Потеряна защищённость почвенного плодородия в результате антропогенной эрозии, дефляции, велики непродуктивные потери атмосферных осадков на снегоперенос, сублимацию, поверхностный сток и физическое испарение, сохраняется большая амплитуда колебаний погодных факторов и урожайности. При освоении и масштабном переходе в производстве на ландшафтное агролесогидромелиорированное эрозионно-устойчивое аграрное природопользование большое значение имеет разработка научных основ оптимизированного соотношения основных ландшафтных угодий кластеров (пашня - степь - леса - воды - поселения). Статья посвящена этой теме. Дана характеристика главных ландшафтных угодий (кластеров) в их современном состоянии. Многолетними натурными ландшафтными исследованиями и моделированием установлены непродуктивные потери влаги атмосферных осадков, достигающие в степи 50-65% от годовой суммы (220-290 мм). При оптимальном соотношении ландшафтных угодий в бассейновом ландшафте и при оптимальной защите пашни агролесогидрокомплексом до 110-170 мм и более ранее бесполезно терявшихся атмосферных осадков могут быть привлечены для повышения урожайности и стабилизации продуктивности аграрного природопользования. По результатам исследований разработаны оптимизированные соотношения (в %) основных ландшафтных кластеров угодий: пашни - степи - леса - воды - поселения.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по биологическим наукам , автор научной работы — Панов В.И.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

THE MAIN LANDSCAPE LANDS (CLUSTERS) RATIO OPTIMIZATION IN THE BASIN AGROECOLANDSCAPE OF THE STEPPE ARID ZONE OF RUSSIA

The technogenic agro nature management used in the steppe zone of Russia has disrupted the natural evolutionary self-organized balance of land (the arable land percentage in the basin agro landscape reaches 75-90% of the catchment area). The soil fertility protection has been lost in result of anthropogenic erosion, deflation. Unproductive losses of atmospheric precipitation for snow transfer, sublimation, surface runoff and physical evaporation are great. A large amplitude of fluctuations in weather factors and yield remains. When developing and large-scale switching in production to landscape agroforestry hydro reclaimed erosion-resistant agricultural nature management, the development of scientific foundations for the main landscape clusters- grounds (arable land - steppe - forests - water - settlements) optimized ratio is of great importance. The article is devoted to this topic. The mainl and scape grounds (clusters) characteristics in their current state are given. Owing to long-term natural landscape studies and modeling unproductive moisture losses of atmospheric precipitation have been evaluated. They are reaching 50-65% of the annual amount (220-290 mm) in the steppe. With a landscape grounds optimal ratio in the basin landscape and with arable land optimal protection by the agroforestry hydro complex, up to 110-170 mm or more of previously uselessly lost atmospheric precipitation can be attracted to increase the yield and stabilize the productivity of agricultural nature management. According to the research results, optimized ratios (in %) of the main landscape clusters-grounds: arable land steppes forests water settlements were developed.

Текст научной работы на тему «ОПТИМИЗАЦИЯ СООТНОШЕНИЯ ОСНОВНЫХ ЛАНДШАФТНЫХ УГОДИЙ (КЛАСТЕРОВ) В БАССЕЙНОВОМ АГРОЭКОЛАНДШАФТЕ СТЕПНОГО ЗАСУШЛИВОГО ПОЯСА РОССИИ»

УДК 634.266; 634.958 DOI: 10.34736^^.2021.113.2.001.6-17

Оптимизация соотношения основных ландшафтных угодий (кластеров) в бассейновом агроэколандшафте степного

засушливого пояса России

В.И. Панов, к.г.н., в.н.с. - Поволжская АГЛОС - филиал Федерального государственного бюджетного научного учреждения «Федеральный научный центр агроэкологии, комплексных мелиораций и

защитного лесоразведения Российской академии наук» (ФНЦ агроэкологии РАН), aglos163@mail.ru,

Самарская область, пос. Новоберёзовский, Россия

Используемое техногенное агроприродопользование в степном поясе России нарушило естественный эволюционно-самоорганизованный баланс угодий (доля пашни в бассейновом агроэколандшафте достигает 75-90% от площади водосбора). Потеряна защищённость почвенного плодородия в результате антропогенной эрозии, дефляции, велики непродуктивные потери атмосферных осадков на снегоперенос, сублимацию, поверхностный сток и физическое испарение, сохраняется большая амплитуда колебаний погодных факторов и урожайности. При освоении и масштабном переходе в производстве на ландшафтное агро-лесогидромелиорированное эрозионно-устойчивое аграрное природопользование большое значение имеет разработка научных основ оптимизированного соотношения основных ландшафтных угодий-кластеров (пашня - степь - леса - воды - поселения). Статья посвящена этой теме. Дана характеристика главных ландшафтных угодий (кластеров) в их современном состоянии. Многолетними натурными ландшафтными исследованиями и моделированием установлены непродуктивные потери влаги атмосферных осадков, достигающие в степи 50-65% от годовой суммы (220-290 мм). При оптимальном соотношении ландшафтных угодий в бассейновом ландшафте и при оптимальной защите пашни агролесогидрокомплексом до 110-170 мм и более ранее бесполезно терявшихся атмосферных осадков могут быть привлечены для повышения урожайности и стабилизации продуктивности аграрного природопользования. По результатам исследований разработаны оптимизированные соотношения (в %) основных ландшафтных кластеров-угодий: пашни - степи - леса - воды - поселения.

Ключевые слова: ландшафт, кластеры-угодья, водосборный бассейн, эрозия, осадки, сток, физическое испарение, сублимация и снос снега, водохранилища, агроэкополис.

Поступила в редакцию: 28.04.2021 Принята к печати: 10.06.2021

Важнейшей ареной производства пищевой продукции для населения нашей страны и для других стран земного шара являются чернозёмные почвы степного пояса России, куда составными частями входят такие природно-геогра-фические подзоны, как лесостепь, степь и сухая степь. Чернозёмы степного пояса - величайшее народное достояние, которое Д.И. Менделеев оценил «дороже золота», а по народной мудрости - «хлеб всему голова». Это основа нашей продовольственной безопасности и поставки на мировой рынок ценной и экологически безупречной пищевой продукции.

Этот прекрасный и удивительно разнообраз-£ ный по природе край обладает большими биоэкологическими ресурсами - обилием света и тепла, ^ энергетическими, минеральными и трудовыми 041 ресурсами, почвенным плодородием, обширными | пахотными и пастбищными землями, в целом благоприятными агроклиматическими и биоэкологи->1 ческими условиями и ресурсами, здоровым клима-

0 том для жизни людей, красивой и разнообразной

1 природой. Но есть и определённые трудности. | Погодно-климатические показатели этого края & очень изменчивы во времени (по сезонам года и по £ годам в хронологическом плане). Велика амплиту-т да и неравномерность колебаний температур и I выпадения атмосферных осадков, особенно в сов-

ременную эпоху глобальных изменений климата, что приводит к непредсказуемым и чрезвычайным аномалиям в биосфере: катастрофическим засухам, ураганам, пыльным бурям, ливням, формированию разрушительного талого и ливневого стока, смыва и размыва почв, угрожающей антропогенной эрозии, паводкам и наводнениям и др.

Цель настоящей работы - исследовать бассейновый самоорганизованный типичный агроэко-ландшафт (балочно-суходольный и малый речной) в степном поясе России (на примере Среднего чернозёмного Поволжья). Также исследовать его рельефную упорядоченность с долевым распределением в нём коренных природных зонально-локальных биогеоценозов или угодий-кластеров: степи, луга, леса (по элементам эрозионного рельефа - приводораздельные, склоновые, колковые по равнине, пойменные и другие), болот и водных объектов. При этом учитывать изменения и преобразования, внесённые человеком его аграрной и иной природопользовательской деятельностью, к которой относится выжигание и раскорчёвка лесов и степей, перевод их в новое ландшафтное угодье - пашню, появление селитебных угодий (поселений, производственных объектов, дорожных и иных инфраструктур).

При переходе на более прогрессивное ландшафтное противоэрозионное агроприродополь-

зование и с учётом той роли, которую кластеры-угодья играют в жизни человека, общества и природы в целом и для конкретного бассейнового агроэколандшафта (улучшение гидрологического режима, общеландшафтной экологии, биопродуктивности, устойчивости всего консолидированного межхозяйственного бассейнового ландшафта и др.), конструируется эталонный бассейновый межхозяйственный суходольно-балочный или малый речной агроэколандшафт - агроэкополис (новый термин) - с оптимизированным долевым участием основных кластеров-угодий. Оптимизация показана как предварительная, ориентировочная, построенная пока на немногих опытных натурных и смоделированных бассейновых агроэкополисах. В дальнейшем по мере накопления базовых материалов она будет уточняться, учитывая то очень большое разнообразие условий и факторов природной среды, их сочетаний и интересов человека (в пределах всей гигантской территории степного пояса), в которых они самоорганизовались и функционируют, на что указывает В.В. Докучаев [1, с.104-105].

До сих пор остаются две очень важные и до конца не решённые в теоретическом и практическом плане проблемы: борьба с засушливостью климата степей, частыми катастрофическими засухами и предотвращение разрушительной антропогенной (агротехногенной) эрозии в агроландшаф-тах. Их совместное ключевое решение, парадигму, принцип и методологию предложил выдающийся русский учёный-энциклопедист В.В. Докучаев - ландшафтный принцип улучшения гидрологического режима ведения сельского хозяйства в степях России [1]. Что было активно принято А.С. Козменко и его последователями с самых первых шагов решения проблем эрозии почв (начальный этап становления отечественного эрозиоведения) и разработки основ противоэрозионных мелиора-ций [3, 8, 9, 16].

Это перспективное направление активно развивается и совершенствуется с позиций современных достижений науки [2, 15, 10, 11, 17]. При этом необходимо понять главное, что Докучаевская ландшафтная методология (принцип) выводит нас на понимание всех процессов и явлений в природе с позиций системной сложности, открытости, целостности и единства картины мира, его самоорганизации (на синергетическую парадигму), как это происходит в естественных, эволюционно самоорганизованных склоново-бассейновых формах эрозионного равнинного рельефа [2, 8, 10]. Чтобы надёжно защитить их от ускоренного во времени дальнейшего разрушения и деградации, сложенного из диспергированного минерального (косного, неживого в виде песка, супесей, суглинков, глин) вещества, природа сделала великое изобретение, создав сложную самоорганизованную, самовоспроизводящуюся, самоусложняющуюся и самозащищающаюся живую материю [10] самых разных размеров, видов и форм.

Сочетание живой и неживой (минеральной, косной) материи, привело к образованию адаптированных к местным природным условиям целостных биокосных сообществ с особыми свойствами - биогеоценозов (по определению В.Н. Сукачёва), экосистем, где условия жизни близки. На больших пространствах, где условия жизни отличаются, эволюционно формируется множество отличающихся друг от друга биогеоценозов, образующих в едином целостном пространстве свою целостную единицу - естественный биогеоландшафт, наиболее приспособленный к данной внешней среде, наиболее устойчивый и продуктивный, по современной терминологии, биогеоландшафтный аттрактор (аттрактор - притягательный, наиболее совершенный в таких условиях). В то время таких терминов не существовало, но гениальный учёный-провидец, намного опережающий время, В.В. Докучаев увидел в нём эталон, образец для подражания при создании рукотворного, искусственного аграрного или сельскохозяйственного биогеоценоза (на каждом поле); но в отличие от естественных степных биогеоценозов в нём высеваются не дикие местные устойчивые растения, а культурные, нужные человеку, но более изнеженные, неустойчивые, а главное - более требовательные к воде, чтобы производить больше биопродукции.

Одним отбором на засухоустойчивость эту проблему не решить - необходим многообразный (многокластерный) подход к повышению влагоо-беспеченности культурных растений. В числе важнейших были привлечены многие приёмы: вла-госберегающие обработки почвы, качественные семена, своевременность и качество агротехнических операций, подбор высокопродуктивных культур и сортов, структура посевных площадей, озимые и многолетние растения, мульчирование почв и посевов, снегозадержание, борьба с сорной растительностью, создание защитных лесных полос, пищевая подкормка (внесение удобрений), защита от вредителей и болезней, орошение и другое. По сути, всё это есть в естественных, адаптированных временем и эволюцией, степных и лесных биогеоценозах и ландшафтах. Ландшафтный принцип, по В.В. Докучаеву, должен быть заложен и в каждый агроценоз (агрогеоценоз) в степном поясе, с особым акцентом на сохранение и продуктивное у использование влаги и питательных веществ. Ис- о ходя из этого, открываются новые, синергетиче- р ские представления о деградации, разрушении и § безопасности, хаосе и порядке в эрозиоведении, | ландшафтоведении (эрозиоландшафтоведении - £

,, о

новый, предложенный нами термин в эрозиоведе- |

нии), аграрном природопользовании. у

Размещение кластерных методов улучшения ги- §

дрологического режима защищаемых степных аг- ™

рарно-пастбищных угодий (видов угодий и биоге- (1

оценозов, границ полей и пастбищ, лесных полос, )

дорог и других линейных барьеров и рубежей и др.) 0

надо осуществлять оптимизировано для получе- 1

ния требуемого эффекта, контурно и упорядочен-но, с минимализацией рисков стоково-эрозионной опасности. Предлагая ландшафтный принцип в аграрном природопользовании с использованием лесного защитно-мелиоративного кластера (совместного использования естественных и искусственно созданных лесных насаждений) в качестве барьерно-рубежных защитно-мелиоративных систем для защиты степных агроценозов, В.В. Докучаев разрабатывает приёмы комплексного воздействия, изменения и преобразования степи (в допустимых пределах) в рукотворную, искусственно воссозданную агролесостепь, при этом с более эффективным, в приближении к оптимальному, пространственному распределению лесных насаждений. Свои взгляды на способы упорядочения водного хозяйства в степях России В.В. Докучаев изложил в книге «Наши степи прежде и теперь» [1] в главе 7.

Объекты исследований. Для бассейнового агроэколандшафта в степном засушливом поясе характерны следующие основные ландшафтные кластеры-угодья: пашня - степь (сенокос, пастбище, луг) - лес (естественные колковые леса, балочные колки, пойменные насаждения, искусственные лесные полосы и культуры, парки, плантации и др.) - водные объекты (реки и речки, озёра, старицы, пруды, водохранилища) - поселения (населённые пункты, производственные объекты, инфраструктурные объекты, дороги, линии электропередач и др.). Их свойства и особенности, ландшафтное местоположение, роль и значение в жизни бассейновых агроэколандшафтов, защитно-мелиоративные влияния будут представлены в результатах исследоваий и их обсуждении. Опытные объекты, на которых велись исследования снежного покрова, элементов весеннего водного баланса, эрозионные процессы и противоэрози-онные свойства, защитно-мелиоративные воздействия - это стоково-эрозионные стационары и опытные водосборы, стационарные снегомерные маршруты в различных ландшафтах опытного хозяйства Поволжской АГЛОС. Имитационное моделирование модельных бассейновых агролесоги-дромелиорированных ландшафтов проводилось на примерах землепользований бывших колхозов и совхозов Самарской и Ульяновской областей. В

8 Самарской области - опытное хозяйство Поволж-

гч

ской АГЛОС; землепользования колхозов «Про-£ гресс», «Победа» и «Красная звезда» Волжского района; бассейновый межхозяйственный агроэко-™ полис «Студенецкие степи» (водосборный бассейн малой реки Безенчук), Безенчукский и Хворостян->1 ский районы; бассейновый агроэкополис «Верхо-

0 вья реки Чапаевки», Алексеевский район; земли | колхоза «Луч Ильича» Борского района. В Улья° новской области был изучен водосборный бассейн & верховьев малой реки Бирюч - бассейновый лесо-£ аграрный агроэкополис опытного хозяйства Улья-^ новского НИИСХа им. Н.С. Немцева (бывший совхоз

1 «Новоникулинский»).

Результаты исследований и их обсуждение.

Многие острые и пока не решённые проблемы сельскохозяйственного производства (аграрного противоэрозионно-экологического природопользования), имея общие методологические недоработки, в то же самое время тесно связаны как с природно-географической зональностью региона, так и со спецификой и степенью вмешательства человека в коренной, природный катенно-бассей-новый ландшафт (лощинно-суходольный, иерархию малых и средних речных водосборов). На эти тонкости ландшафтного устойчивого аграрного природопользования советовал обращать особое внимание В.В.Докучаев, в том числе на оптимальное соотношение основных ландшафтных угодий-кластеров — пашни — степи (луга) — леса (разных лесных насаждений) — воды — поселений (желательно включать совместно с производственными объектами и дорогами). Каждый из них имеет свои свойства, историю возникновения, долевое участие в общем бассейновом ландшафте, значение. В данной работе эта важная установка В.В.Докучаева рассмотрена на эталонно-модельных суходольно-речных бассейновых агроэколандшафтах для лесостепной и степной зон Русской равнины.

Активное вмешательство человека в первозданные природно-зональные ландшафты развернулось с XVII - XVIII веков и достигло максимума в конце XX - начале XXI веков, когда доля пашни в общей площади землепользований аг-рохозяйств (колхозов и совхозов) достигла 70-85 %. Такая чрезмерная распашка привела к потере противоэрозионной устойчивости почв, развитию разрушительной агротехногенной (антропогенной) эрозии и резкому снижению естественного почвенного плодородия на смытых и выпаханных склоновых почвах.

Дадим краткую характеристику этих главных ландшафтных угодий (кластеров) в общем бассейновом ландшафте.

1. Ландшафтный кластер «пашня». При появлении в степном поясе нового ландшафтного угодья-кластера - пашни - почвы на полях стали вспаханными, рыхлыми, значительную часть года оголёнными (без защитного мульчирующего и скрепляющего корнями растительного покрова); они сильнее иссушаются летним зноем, легко разрушаются воздушными и водными потоками (дефляция и водная эрозия), теряют плодородие, а при сильной овражной эрозии превращаются в бросовые земли (за границей для них принят термин «бедленд»).

Степные незащищённые лесными полосами и другой защитной растительностью поля с пашней за холодный зимний период, в результате действия ветров и метелей как мощных энергетических потоков, приводящих к сносу-переносу снега и его ветро-метельной сублимации, по нашим многолетним исследованиям, теряют к весне в разные по снежности и ветро-метельному режиму до 45-80 мм снеговой воды (450-800 куб. м с каждо-

го незащищённого гектара). В агрономии давно установлено, что 10 мм или 100 куб. м воды расходуются на получение 1 ц зерна; потеря 45-80 мм снеговой воды равноценна 4-7 центнерам зерна с каждого незащищённого гектара пашни. Эти потери снега с незащищённой пашни в максимальной степени отражаются на снижении урожая, особенно яровых культур, в годы с ранними весенне-летними засухами.

Вторым негативным свойством незащищённой пашни в степи являются её комплексные стоково-эрозионные характеристики.

Наши многолетние исследования стоково-эро-зионных свойств разных степных угодий-кластеров в обобщении с результатами других исследователей [11] позволили их расположить в условный ряд стоково-эрозионной напряжённости (таблица 1), согласно которому отвальная зябь (элемент кластера - «отвальная пашня») среди других степных угодий-кластеров, является наиболее эрози-онно-напряжённым (опасным) кластером.

В этой таблице, в пункте 1, в качестве степного контроля приведено суходольное выпасаемое

пастбище, а в остальных 6 пунктах приведены варианты пашни, расположенные в условный ряд стоково-эрозионной напряжённости пашни (в возрастающем порядке угрозы смыва). Анализ показывает, что природные ландшафтные степные угодья обладали (и до настоящего времени обладают, несмотря на их интенсивное использование для пастьбы крупного рогатого скота) высокой противоэрозионной стойкостью, благодаря прочному скреплению и армированию почвенных частиц мощной мочковатой корневой системой естественного степного травостоя. Из ландшафтного пахотного кластера по противоэрозионной устойчивости приближается агроценоз многолетние травы (пункт 2). Стерневые пахотные агрофоны не являются эрозионно-безопасными; они более безопасны в случаях проявления ударно-кавитаци-онной ливнево-дождевой, когда стерневые остатки выполняют защитные функции растительной органической мульчи. Наибольшей эрозионной опасностью обладает отвальная зяблевая пахота, паровые поля и пропашные посевы (в период отсутствия напочвенного растительного покрова).

Таблица 1 - Условный ряд стоково-эрозионной напряжённости агрофонов и угодий для степного пояса

Европейской части России (обобщённые данные)

№ п/п Наименование агрофонов и угодий, средняя объёмная масса почвы слоя 0-30 см, г / см3 Усреднённая стокообразующ. способность, мм Противоэрозионная устойчивость почвы

Смыв относительный, долевой Смыв реальный, м3 / га

1 Суходольное выпасаемое пастбище, 1,3-1,5(1,6) 40 - 52 0,05 0,1 - 0,3

2 Многолетние травы, 1,2-1,4(1,5) 40 - 45 0,1 0,3 - 0,5

3 Стерня кукурузы и подсолнечника, 1,2-1,3(1,4) 30 - 40 0,5 2,7

4 Стерня пшеницы, (1,2)1,1-1,3(1,4) 30 - 35 0,5 3,2

5 Озимые, (1,1)1,0-1,3 20 - 30 0,4 - 0,5 4,2

6 Плоскорезная обработка и безотвальная вспашка, 1,0-1,3 15 - 18 0,8 - 0,9 4,8

7 Зябь отвальная, средняя (25 см) и глубокая (28-30 см), (0,9)1,0-1,2(1,3) 10 - 12 1,0 > 5 - 7

I

ю

2. Ландшафтный кластер «степь» (луг, сенокос, пастбище). Степь как природно-географическая зона имеет много определений. Наиболее простое - это большая равнинная территория, занятая преимущественно разнообразной степной многолетней растительностью. Степи сформировались

(исторически самоорганизовались) как продукт засушливого, резко колеблющегося по годам (и в пределах года) климата, хронического дефицита атмосферных осадков, выраженного ветрового режима на больших открытых равнинных пространствах, летнего зноя и частых степных пожаров.

Степи как растительный ландшафтный кластер также отражает и объединяет их видовое разнообразие по условиям произрастания и другим факторам. Первозданных девственных степей уцелело крайне мало из-за массовой распашки и сельскохозяйственного освоения. Степеведы давно и справедливо бьют тревогу о сбережении уникальных степных эталонов, о создании новых степных заповедников, повсеместном расширении степных заказников и степных учебно-познавательных полигонов и специализированных хозяйств. Степи нуждаются в настоящей заботе и надёжном сохра-

N у

тз

м о м

нении. Степи сильно страдают от палов и степных пожаров и перевыпаса стадами животных.

Лесостепь, кустарниковая и разнотравная степь - родина мощных и тучных чернозёмов, где гумуса содержится до 14-16% и более. Первозданные целинные кустарниково-разнотравные и разнотравно-ковыльные степи обладали высокими про-тивоэрозионно-стокопоглощающими свойствами. Мощный напочвенный растительный покров, напочвенный степной войлок из отпавших растений, высокая гумусированность мощных чернозёмов и их комковатая структура, снегозадерживающий эффект растительного покрова - всё это благоприятствовало влагосбережению и противоэро-зионной устойчивости целинных степных угодий. Их многолетние стационарные исследования стоково-эрозионных свойств в Каменной Степи и в Курской области [17] на стоковых площадках и опытных водосборах подтверждают высокие сто-корегулирующие и противоэрозионные свойства целинных степей. Так, в Каменной Степи некоси-мая степь на заповедной территории, по многолетним данным, поверхностного стока не давала: при влагозапасе в снеге 128 мм наблюдалось полное водопоглощение, коэффициент стока 0. На косимой степи при влагозапасе в снеге 80 мм поверхностный сток составил 39 мм, впитывание 41мм, коэффициент стока 0,49. Выпасаемая степь при влагозапасе в снеге 98 мм формировала поверхностный сток 56 мм, впитывание составило 42 мм, коэффициент стока 0,57 (близкие величины к нашим данным в таблице 1, пункт 1).

3. Ландшафтный кластер «лес». Это ландшафтное угодье (кластер) объединяет в себе все виды естественных и искусственно созданных лесных и кустарниковых насаждений на водосборном бассейне. Это могут быть крупные лесные массивы, мелкие колковые насаждения среди степей, куртины, ленточные и полосные лесонасаждения, лесные культуры, балочные леса по суходольной и пойменной гидрографической сети, садовые и лесосадовые посадки, парки и лесопарки, разнообразные защитно-мелиоративные лесные полосы и другое. Куртинные лесные насаждения на территории степи, примыкающей к природно-геогра-фической зоне широколиственных лесов, обра-1 зуют природную подзону лесостепи, входящую в 8 единый степной пояс.

$$ Искусственно созданные в степи системы за-£ щитных лесных насаждений для защиты полей создают рукотворный устойчивый лесоаграрный ^ или агролесомелиорированный ландшафт. Лесные Ц насаждения в степи выступают в степном агроце->| нозе и агроэколандшафте как интразональный

0 ландшафтный элемент воздействия, изменения | и управления факторами среды и самой аграрной ° системы. Наиболее универсальными из лесных

защитно-мелиоративных лесных насаждений яв-£ ляются контурные стокорегулирующие лесные ^ полосы. Они одновременно выполняют функции

1 высотного ветрорегулирующего барьера (снего-

задерживающий и снегораспределяющий эффект, антидефляционное влияние) и наземного стоко-перехватывающего рубежа (перехват, задержание и поглощение поверхностного стока, противоэро-зионный эффект, отложение смытой почвы).

Лесной ландшафтный кластер обладает многими функциями воздействия на внешнюю среду (элементы погоды, микроклимат, приземная атмосфера, почвы, растительные агроценозы и др.). Оптимизированная система защитных лесных насаждений способна существенно улучшить гидрологический режим территории и защищаемого агроландшафта и дать дополнительно 110-170 мм сохранённой влаги, бесполезно терявшейся из незащищённого степного агроценоза [12]. По нашим многолетним исследованиям, оптимизированная система защитных лесных полос за зимний период сохраняет на защищаемых полях 50-75 мм снеговой влаги за счёт уменьшения непродуктивных потерь снега в виде его сноса-переноса и ветро-метельной сублимации (возгонки). В тёплый период года система стокорегулирующих лесополос снижает весенний поверхностный сток на 20-35 мм, эпизодический ливневый на 10-20 мм, физическое испарение с открытой, разрыхлённой почвы на 45-55 мм и более [12].

Массивный старовозрастный лес (80-100 лет и старше) имеет следующий весенний водный баланс: влагозапас в снеге 148 мм, поверхностный сток - 0, водопоглощение 148 мм. Контурные сто-корегулирующие лесополосы обладают высоким водопоглощающим действием. Они перехватывают поверхностный сток с выше расположенных полей и поглощают порядка 380-450 мм, а при их гидротехническом усилении водопоглощения (валы, канавы, щели с фильтрующим наполнителем, осушительно-увлажнительный дренаж) -550-1300 мм.

4. Ландшафтный кластер «вода». В этот кластер водосборного бассейна входят разнообразные водные объекты естественного и искусственного происхождения - озёра, реки, речки, ручьи, родники, болота, старицы, пруды, водохранилища, каналы и другие аквальные объекты.

Разветвлённая суходольно-речная сеть дренирует водосборный бассейн, выводя избыточные поверхностные воды за его пределы в водоприни-мающий бассейн (крупные озёра, моря, мировой океан). В степном засушливом поясе, где наблюдается хронический дефицит атмосферных осадков при обилии тепла, водные объекты испытывают общий недобор влаги с переходом от лесостепи к подзоне сухой степи и полупустыне. В условиях современного глобального изменения климата с тенденцией к его потеплению весь степной пояс будет более остро испытывать общий недостаток воды. Поэтому главное направление во всей аграрной природопользовательской деятельности - бережное и эффективное использование воды. На это направлен Докучаевский ландшафтный принцип в сберегающем аграрном природополь-

зовании. Исходя из этого, в этом регионе должны предприниматься все меры по снижению до минимума всех непродуктивных потерь атмосферных осадков. Максимально продуктивно должен использовать влагу аграрный адаптивный технологический комплекс, сокращены потери на ве-тро-метельную сублимацию и снос-перенос снега в зимний период, на поверхностный сток и прямое физическое испарение. Весь остаточный местный сток должен быть зарегулирован каскадами прудов и малых водохранилищ для вспомогательного орошения и меженного регулирования малых рек.

5. Ландшафтный кластер «поселения» (а также производственные объекты и протяжённые инфраструктурные объекты). Такой ландшафтный кластер В.В. Докучаев не включал в список главных ландшафтных угодий. Но время показывает, что населённые пункты и другие объекты (сёла, посёлки городского типа, райцентры, провинциальные города, различные производственные объекты, дорожная сеть и другие искусственные сооружения) постоянно появляются, занимают значительные территории и различным многоплановым воздействием влияют на водосборную бассейновую территорию и ландшафт. Их воздействие подлежит изучению и учёту.

Об изменении соотношения естественных природных ландшафтных кластеров в девственном степном поясе с приходом в него человека с его природопользовательской деятельностью наглядно видно на примере Самарской области, представленном ниже.

До заселения степного пояса человеком эти ровные плодородные земли были заняты девственной лесостепной или степной растительностью. Первозданная лесостепь занимала северную часть степного пояса, на границе с лесной при-родно-географической зоной. Здесь климат более мягкий, чем в настоящей степи, больше выпадает осадков, плодородные почвы представлены тёмно-серыми лесными, выщелоченными и тучными чернозёмами. Типичная лесостепь представлена разнообразными лесостепными ландшафтами с живописно разбросанными по тучной степи перелесками из дуба, вяза, ясеня, берёз, осин, клёнов и разнообразных кустарников. Первозданная степь, находясь под защитой перелесков, отличалась тучностью и разнообразием травостоя - доминировали роскошные кустарниковые, разнотравные разнотравно-ковыльные степи. Настоящие степи занимают среднюю, центральную часть степного пояса, здесь климат суровее, суше, леса встречаются по балкам и поймам, почвы - чернозёмы обыкновенные высокой и средней гумусированности. Здесь ощущается его высокая засушливость, хронический дефицит атмосферных осадков, солнечный зной летом, метелистость и морозность зим. Подзона сухой степи занимает южную окраину степного пояса, на границе с полупустыней. Здесь климат ещё суровее и суше, острее ощущается недостаток влаги, летний зной и сухость воздуха,

выше суровость зим. Из почв доминируют южные чернозёмы, тёмно-каштановые и каштановые почвы с пониженным содержанием гумуса, часто встречаются засолённые почвы. Первозданный растительный покров - ковыльные, ковыльно-типчаковые и полынные степи, часто встречается солеросы. Лесов очень мало. Здесь значительно труднее вести сельскохозяйственное производство и получать высокие и устойчивые урожаи.

При активном заселении и освоении степного края сначала как скотоводческого, а потом как земледельческого, первичные природные ландшафты подверглись коренному изменению: сначала выжигались леса - надо было расширять пастбища для скотоводства, потом выжигались пастбища и дорубались леса - для расширения пашни. От столетия к столетию природные ландшафты видоизменялись, трансформировались. Так происходило на всём пространстве степи и лесостепи (М.А. Цветков, 1957 [18], Я.И. Вейнберг,1884 [4], Н.К. Генко, 1865 [5, 6], В.В. Докучаев, 1892 [1], А.А. Измаильский, 1893 [7] и др.). Наглядно это видно на примере динамики основных ландшафтов Самарской губернии (в границах современной Самарской области).

Нами было проведено картографическое исследование с использованием архивных материалов (старых географических карт Самарского краеведческого музея им. П.В. Алабина) и наших материалов по реконструкции климата края в XIV-XVII веках (летописные источники и дендрохроноло-гические методы) с учётом определённой инерционности распространения (расселения) и полного циклического исчезновения (засушливые циклы в климате края) лесных биогеоценозов и целых лесных ландшафтов во времени и пространстве. Опорной была первая ландшафтная карта Самарской области, составленная в 1946-1948 годах землеустроителем В.П. Муравьёвым и чертёжником В.П. Князевым по материалам генерального и специального межевания конца XVIII века (17941798 гг.).

По результатам исследований проведено реконструирование динамики ландшафтов Самарской области за последние 400-500 лет и сделан предварительный прогноз развития ландшафтов области на XXI век. На трёх картосхемах (рисунки 1-3) показана динамика изменения ландшафтной у ситуации в XIV, в конце XVIII и в конце XX столетий. g

По летописным материалам климатическая си- р туация в регионе в конце XV - начале XVI веков g являлась сравнительно благополучной и в какой- | то мере близкой современному климату XX Заселённость края была очень слабой, в основном | кочевыми народами. Северную часть области зани- у мала нетронутая первозданная лесостепь с боль- g шими островными массивами широколиственных ™ (местами смешанных и хвойных) девственных ле- (1 сов. Центральная часть была занята изреженной ) лесостепью, кустарниково-разнотравной и разно- 0 травно-ковыльной степью, южная часть - ковыль- 1

ными, ковыльно-типчаковыми и ковыльно-типча-ково-полынными сухими степями.

В XV-XVI веках здесь проживало очень незначительное население кочевых народов, занимавшихся скотоводством. Земледелие практически отсутствовало, 53-54% от общей территории занимали

выпасаемые и целинные степи, 45 % занимали леса и 2-3 % находились под водой. С каждым годом в XVI и XVII веках шло бурное заселение края с непрерывным ускорением и изменением методов аграрного природопользования (рисунок 1).

Рис. 1 - Схематичная ландшафтная карта Самарской области в конце XV века

(реконструкция В.И. Панова)

К концу XVIII века (к сроку завершения правления Екатерины II), по материалам генерального и специального межевания, под пашней уже находилось 15%, под степями (выгоны, сенокосы, пастбища, суходольные крутосклонные степи) за счёт сведения лесов - 54%, под лесом - 29%, под водой

- 2% (рисунок 2).

Особенно интенсивно выжигались, вырубались и распахивались леса и целинные степи в XIX и XX веках. На конец ХХ века (1995 г.) пашня составляла 56-58%, степи - 15%, лесов осталось 13%, населённые пункты (города и сёла), дороги и промышлен-но-производственные объекты - 11%, под водой

- 3%. (рисунок 3).

По прогнозам на ХХ! век [11], для экологически оптимизированного областного агроэколан-дшафта необходимо уменьшить пашню до 45-55 %, увеличить площадь лесобиологизированных культурных сенокосов и пастбищ до 21-23%, увеличить площадь лесов (в первую очередь за счёт высокоэффективных контурных узких полезащитных и водорегулирующих лесных полос) до 1618%, акваторий (за счёт создания искусственных

каскадов прудов и водохранилищ на местном остаточном стоке в суходольной и малой речной сети)

- до 5-6%, площадь населённых пунктов и промышленных объектов - в пределах 11-12% [11].

Предстоит создать не менее 50-60 тысяч новых систем полезащитно-водорегулирующих лесных полос и около 65-70 тысяч гектаров лесных насаждений на овражно-балочных (гидрографических) землях.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Достижение экоэрозионной безопасности сбалансированных агролесных ландшафтов повлечёт за собой стабилизацию сельского хозяйства и получение среднего урожая по области на уровне 2735 ц/га и выше [12, 13].

Теоретической основой такого достижения эрозионной безопасности и повышения гидрологической обеспеченности бассейновых агроэколан-дшафтов служат разработки отечественных учёных

- ландшафтно-кластерный (синергетический) принцип В.В. Докучаева [1] и противоэрозионный агролесомелиоративный катенно-бассейновый аг-ролесоландшафтный комплекс агроприродополь-зования А.С. Козменко [8, 9].

Рис. 2 - Схематическая ландшафтная карта Самарской области в конце XVIII века (архивный документ Самарского краеведческого музея им. П.В. Алабина: составлена В.П. Муравьёвым и В.П. Князевым в 1946-1948 годах по материалам генерального и специального межевания 1794-1798 гг.)

Рис. 3 - Схематичная ландшафтная карта Самарской области по состоянию на 1995 год 0

(соотношение основных ландшафтных угодий: пашни - степи - леса - воды. Реконструкция В.И. Панова) 1

Эти принципы получили своё дальнейшее продолжение и развитие работами их учеников и последователей [2, 3, 16, 15].

Тщательно разработанный комплекс проти-воэрозионных мер на модельных водосборных агроэколандшафтах с правильным подбором и оптимизированным соотношением ландшафтных угодий (кластеров - пашни, степи, леса, воды и поселения) позволил впервые найти, в первом приближении, оптимизированные численные величины их соотношений в целостном катен-но-бассейновом суходольно-речном агроэколан-дшафте (межхозяйственном агроэкополисе). Эталонами служили опытно-экспериментальные хозяйства Поволжской АГЛОС и бывшего колхоза «Прогресс» (Волжский район, Самарской области), модельного водосборного лесоаграрного ландшафта «Студенецкая степь» (Безенчукский район Самарской области), показательный ле-соаграрный водосборно-бассейновый ландшафт совхоза «Новоникулинский» (Цильнинский район Ульяновской области). Опытно-экспериментальные хозяйства станций были спроектированы и ландшафтно-обустроены на идеях и принципах ландшафтно-противоэрозионного (комплексного ландшафтно-кластерного, многосистемного) агроприродопользования В.В. Докучаевым и А.С. Козменко. На этих эталонных агроландшафтных объектах в последующие годы проектировались противоэрозионные комплексы в колхозах и совхозах. Велось изучение и анализ их многоплановой эффективности и количественного соотношения на территории землевладения площадей пашни, степи (луга), леса и воды (нами добавлен и такой вид ландшафта, как «поселения, производственные инфраструктурные объекты и дороги»).

Естественно, на любом водосборном бассейне, суходольном и речном, вследствие длительной во времени эрозионной самоорганизации рельефа происходило формирование всех его основных элементов - площадных, объёмных, линейных. В процессе длительной эволюции природа выработала наиболее эффективную систему защиты рельефа от ускоренной деградации, разрушения и гибели живой материей в виде устойчивых локально-зональных биогеоценозов и биогеолан-

о дшафтов. В исторический период до активного

см

¡^ вмешательства человека в жизнь естественных

£ бассейновых биогеоландшафтов в лесостепной зоне они были представлены естественными сте-

™ пями вперемежку с лесными массивами и водны-

Ü ми объектами (озёра, болота, мочажины, ручьи,

>g разные по величине реки), в степной зоне - раз-

0 ными по растительному покрову степями, лугами | по равнинному рельефу и кустарниками и лес° ными насаждениями в суходольной гидрографи-& ческой сети, в поймах и надпойменных террасах. £ Были представлены также водные объекты, но ^ значительно меньше, в виде озёр, стариц, пересы-

1 хающих ручьёв и маловодных рек.

Заселение лесостепи и степи человеком и его активное вмешательство в естественные лесостепные и степные биогеоландшафты со своей природопользовательской деятельностью (выжигание лесов, распашка степей и др.) привела со временем к появлению в этих природных зонах новых видов ландшафта, таких как пашня, пастбища, поселения, дороги, производственные объекты, которые обладают своими, им присущими защитными свойствами земли и рельефа от деградации и разрушения. На что В.В. Докучаев призывал обращать большое внимание при аграрном природопользовании - при выдвижении новых идей и концепций аграрного природопользования, при разработке проектов природообустрой-ства эрозионно-устойчивых и биопродуктивных катенно-бассейновых агроэколандшафтов (бассейновых межхозяйственных суходольно-речных агроэкополисов) и их практическом освоении в степном поясе.

Докучаевский ландшафтно-кластерный принцип (методология) аграрного природопользования, как и предложенные позднее идея, концепция и структура противоэрозионного агролесогидромелиоративного комплекса А.С. Козменко и их последователей, предусматривает использование в едином экологическом, продуктивном и устойчивом катенно-бассейновом агроэколандшафте различных ландшафтных кластеров (пашни, степи-луга, лесных насаждений, водных объектов, поселений) при их оптимальном соотношении. Для многих целей, как советует В.В. Докучаев, важно знать их количественные и качественные показатели. Они различны в зависимости от многих условий и особенностей как природных, так и хозяйственно-экономических. Такие первичные расчёты были проведены по эталонно-модельным условным проектам для суходольно-балочных и малых речных водосборов площадью 5-20 квадратных километров для трёх природно-географических зон: лесостепной, степной и сухостепной.

Предусмотрено создание в целях повышения биоразнообразия, эстетики лесоаграрных и рукотворных лесостепных ландшафтов, красоты условий проживания сельских тружеников поселковых дендропарков, скверов, декоративных придорожных аллей, поселковых скверов, лесосадов на землях в суходольной гидрографической сети.

В результате этих проработок, в первом приближении к оптимизации соотношений разных ландшафтных структур (по В.В. Докучаеву) по трём природно-географическим зонам получен порядок чисел соотношения следующих видов ландшафтных структур: пашня : степь(луг) : лес(разные лесные насаждения) : вода (разные водные объекты) : поселения (и производственные и протяжённые инфраструктурные объекты) объекты), в % [ 14]:

а) для лесостепи - 50(до 60) : 25(до 20-15) : 15(до 25) : 10(до 12) : 1,5- 2,5;

б) для степи - 60(до 65) : 20(до 15) : 10-12(до 12-15) : 10(15) : 1(до 2) (в богарных условиях);

в) для сухой степи - 40(от30 до 50) : 30(до 40) : 8(до10) : 10-12(до15) : 0,3-0,5 (в богарных условиях).

В соответствии с эволюционно-хронологиче-ской самоорганизацией равнинного рельефа степного пояса Русской равнины были выделены типичные элементы рельефа (иерархия водосборов, водотоки и русла малых рек, приводораздельные земли, склоново-катенные земли, присетевые крутосклоны, земли суходольного гидрографического и речного пойменного фондов), и на них были условно размещены пахотные массивы с системами защитно-мелиоративных лесных полос, пастбищно-сенокосные угодья с улучшением и окультуриванием травостоя, естественные суходольные сенокосы и луга с гидролесоулучшением, размещением каскадов противоэрозионных прудов и водохранилищ в гидрографической сети на полное многолетнее задержание местного остаточного стока. Предусматривается размещение населённых пунктов, производственных объектов и инфраструктурных сетей (дорог, трасс продук-топроводов и энергетики, других протяжённых сетей), гидротехническое закрепление всех растущих и незакреплённых размывов и оврагов.

Такие ландшафтно-сбалансированные межхозяйственные катенно-бассейновые суходольно-речные (с площадями водосборных бассейнов 5-20 квадратных километров) многокластерные агроэ-коландшафты, эрозионно-безопасные и экологически благополучные, получили название межхозяйственных суходольно-речных агроэкополисов.

Их биопродуктивность в степи и лесостепи может быть увеличена в 1,5-2,5 раза за счёт полного сохранения твёрдых зимних осадков (ликвидируются непродуктивные потери снега на ветро-ме-тельную сублимацию и перенос), значительно сокращаются потери в виде поверхностного стока и большого физического испарения и других видов потерь влаги. При улучшении структуры посевных площадей, повышения общей культуры экологического агроприродопользования локализуется антропогенная эрозия, улучшается почвообразовательный процесс, сохраняется и начинает повышаться почвенное плодородие, стабилизируется гидрологический режим всей территории преобразованного бассейна.

По многолетним экспериментальным исследованиям [12], впервые выявлен суммарный среднегодовой дополнительный гидрологический ресурс, сохраняемый в Докучаевском ландшафтно-кластерном агролесогидрозащищённом бассейновом агроэколандшафте, достигающий 120-180 мм (1200-1800 мз/га каждого защищённого поля), что благотворно отражается на экологическом состоянии всего бассейнового ландшафта, на годовом и многолетнем водном балансе и режиме всей речной системы, включая великую Волгу.

Выводы. Особая роль в сохранении высококачественной природной среды принадлежит аг-

рарному природопользованию, осуществляемому на огромных площадях земель сельскохозяйственного назначения, расположенных на водосборах речных систем. Положительное решение чистоты речных и озёрно-водохранилищных вод и других водных источников, их экологическое благополучие, сбережение и наиболее эффективное их использование может выполнить переход к Докучаевскому ландшафтно-кластерному про-тивоэрозионному (катенно-бассейновому) агро-природопользованию с агрогидролесомелиора-цией. В нём задействованы такие ландшафтные кластеры: а) противоэрозионная пространствен-но-высотно-ярусная организация (упорядоченность, распределение) территории с контурной (по горизонталям) расположением полей и севооборотов на склоновых агрокатенах; б) противо-эрозионные комплексные агромелиоративные технологии и осушительно-увлажнительный дренаж; в) степной (естественный и искусственный сенокосно-пастбищный кластер; г) гидромели-оративно-гидротехнический кластер (противо-эрозионный, оросительный, оврагозакрепляю-щий, плотины и дамбы для создания каскадов русловых прудов и водохранилищ на остаточном местном стоке сезонного и многолетнего регулирования), обустройство родников, расчистка заиленных водотоков и русел; д) лесной защитно-мелиоративный кластер с естественными и искусственными разнообразными лесными насаждениями. Возможно использование и других кластеров.

В Докучаевском ландшафтно-кластерном противоэрозионном катенно-бассейновом аграрном природопользовании важное значение отводится долевому участию отдельных аг-роландшафных кластеров в общем целостном бассейновом агроэколандшафте. На эталонных модельных объектах для трёх природно-геогра-фических зон (лесостепь, степь и сухая степь) были получены первые численные соотношения долевого участия основных ландшафтных кластеров (пашни : степи : леса : воды : поселений) в общем целостном бассейновом агроэколан-дшафте.

Докучаевский ландшафтно-кластерный бассейновый комплекс с оптимизированным лесным защитно-мелиоративным кластером способен дополнительно увеличить годовую приходную часть агроландшафтного водного баланса на 110-170 мм и потенциально-стабильно увеличить урожайность каждого защищённого поля на 1,2-1,8 т/га. Кроме того, все эти агроландшафтные мероприятия помогут сохранить и нормализовать экологическое благополучие и водный режим малых рек и других водных объектов для настоящих и будущих поколений.

I

ю

м о м

Литература:

1. Докучаев В.В. Наши степи прежде и теперь (1892) / ОГИЗ - Сельхозгиз. М.-Л., 1936. 118 с.

2. Агролесомелиоративное адаптивно-ландшафтное обустройство водосборов / И.С.Кочетов [и др.]. Волгоград, ВНИАЛМИ, 1999. 84 с.

3. Агролесомелиорация / под. ред А.Л. Иванова, К.Н. Кулика / Волгоград: ВНИАЛМИ, 2006. 746 с.

4. Вейнберг, Я.И. Лес: значение его в природе и меры к его сохранению / [соч.] Я. Вейнберга. - Москва: тип. Э. Лисснер и Ю. Роман, 1884, VIII, 564 с. Электронный ресурс: https://search.rsl.ru/ru/record/01008601229

5. Генко, Нестор Карлович. Об облесении южно-русских степей / Н. Генко. - Санкт-Петербург: тип. Канцелярии Спб. градоначальника, ценз. 1886. C.1-59.

6. Генко Н.К. Разведение леса и устройство водосборных плотин на удельных степях. Спб: Типография Главного Управления уделов, 1896. 95 с.

7. Измаильский, А.А. Как высохла наша степь: Предварительное сообщение о результатах исследований влажности почвы в Полтавской губернии в 1886-1893 гг. / А.А. Измаильский; общ. ред. акад. В.Р. Вильямса; ввод. ст. акад. В.Р. Вильямса и доц. З.С. Филипповича; биогр. очерк доц. З.С. Филипповича. - М.; Л.: ОГИЗ. Сельхозгиз, 1937. 76 с. Электронный ресурс: http://books.e-heritage. ru/book/10080173

8. Козменко А.С. Основы противоэрозионных мели-ораций / Гос. из-во сельскохозяйственной литературы. М.: 1954. 424 с.

9. Козменко А.С. Борьба с эрозией почвы на сельскохозяйственных землях. М.: Изд-во сельскохозяйственной литературы. 1963. 208 с.

10. Панов В.И. Синергетическое эрозиоландшафтове-дение (теория и практика самоорганизации гидрологических и эрозионных процессов, рельефа и ландшафтов)

// Матер. научно-практ. конф. Волгоград,17-19 октября, Волгоград, ВНИАЛМИ, 2011. С.231-240.

11. Панов В.И. Стоково-эрозионная напряжённость на разных сельскохозяйственных угодьях и агрофонах // Научно-агрономический журнал, 2019, № 4(107). С.8-11. DOI:10.34736/FNC.2019.107.4.002

12. Панов В.И. Потери атмосферных осадков с незащищённых полей в степном засушливом субрегионе, их существенное снижение и стабилизация гидроресурсного потенциала земледелия созданием лесомелиорирован-ных (лесоаграрных) бассейновых агроэколандшафтов // Известия Самарского научного центра РАН. Том 18, № 2(2), 2016. С.472-478.

13. Панов В.И. У истоков великого эксперимента / Сб. докладов межобластной научно-практической конфер. на тему «Генко Нестор Карлович - основатель степного защитного лесоразведения в Заволжье», 23 сентября 2004 года. Самара, 2004. С. 2-6.

14. Панов В.И. Стратегия синергетического эрози-онно-безопасного ландшафтно-бассейнового агро-природопользования // Материалы междукнародной научно-практич. конференции «Агролесомелиорация: проблемы, пути решения, перспективы», 24-27 сентября 2001 года, Волгоград, ВНИАЛМИ. 2001. С. 184-185.

15. Рекомендации по созданию комплекса агролесомелиоративных противоэрозионных мероприятий -Волгоград, ВНИАЛМИ, 1973. 114 с.

16. Сурмач Г.П. Водная эрозия и борьба с ней / Гидро-метеоиздат. - Л.: 1976. 254 с.

17. Сухарев И.П., Пашнев Г.С. Пруды Центрально-Чернозёмной полосы / Кн. изд-во. - Воронеж, 1968. 150 с.

18. Цветков М.А. Изменение лесистости Европейской России с конца XVII столетия по 1914 год / Акад. наук СССР. Институтт леса. - Москва: Изд-во Акад. наук СССР, 1957. 213 с.

The Main Landscape Lands (Clusters) Ratio Optimization in the Basin Agroecolandscape of the Steppe Arid Zone Of Russia

V.I. Panov, K.G.N., senior restarcher, Volga agroforestry experimental station, - affiliate of Federal State Budget Scientific Institution «Federal Scientific Centre of Agroecology, Complex Melioration and Protective Afforestation of the Russian Academy of Sciences» (FSC of Agroecology RAS), aglos163@mail.ru, Самарская область, пос. Новоберёзовский, Россия

The technogenic agro-nature management used in the steppe zone of Russia has disrupted the natural evolutionary self-organized balance of land (the arable land percentage in the basin agro-landscape reaches 75-90% of the catchment g area). The soil fertility protection has been lost in result of anthropogenic erosion, deflation. ^ Unproductive losses of atmospheric precipitation ™ for snow transfer, sublimation, surface runoff I and physical evaporation are great. A large >y amplitude of fluctuations in weather factors and >1 yield remains. When developing and large-scale

0 switching in production to landscape agroforestry-

1 hydro-reclaimed erosion-resistant agricultural

0 nature management, the development of scientific & foundations for the main landscape clusters-¿ grounds (arable land - steppe - forests - water -? settlements) optimized ratio is of great importance.

1 The article is devoted to this topic. The main

landscape grounds (clusters) characteristics in their current state are given. Owing to long-term natural landscape studies and modeling unproductive moisture losses of atmospheric precipitation have been evaluated. They are reaching 50-65% of the annual amount (220-290 mm) in the steppe. With a landscape grounds optimal ratio in the basin landscape and with arable land optimal protection by the agroforestry hydro complex, up to 110-170 mm or more of previously uselessly lost atmospheric precipitation can be attracted to increase the yield and stabilize the productivity of agricultural nature management. According to the research results, optimized ratios (in %) of the main landscape clusters-grounds: arable land - steppes - forests - water - settlements were developed.

Keywords: landscape, cluster-grounds, catchment area, erosion, precipitation, runoff, physical

evaporation, sublimation and snow removal, reservoir, agroecopolis

Translation of Russian References:

1. Dokuchaev V. V. Nashi stepi prezhde i teper' (1892) [Our steppes before and now (1892)]. OGIZ - Sel'khozgiz. Moscow.- Leningrad, 1936. 118 p. (In Russian)

2. Agrolesomeliorativnoye adaptivno-landshaftnoye obu-stroystvo vodosborov [Agroforestry adaptive landscape arrangement of catchments]. Kochetov I.S. [et al.]. Volgograd, VNIALMI, 1999. 84 p. (In Russian)

3. Agrolesomelioratsiya [Agroforestry] under edited by Ivanova A.L., Kulika K.N. Volgograd: VNIALMI, 2006. 746 p.

4. Veynberg, Ya.I. Les: znacheniye yego v prirode i mery k yego sokhraneniyu [Forest: its significance in nature and measures for its preservation]. Moscow: printing house of E. Lissner and Y. Roman, 1884, 564 p. Available from: https:// search.rsl.ru/ru/record/01008601229 (In Russian)

5. Genko N.K. Ob obleseniiyuzhno-russkikh stepey[About afforestation of the Southern Russian steppes]. St. Petersburg: printing House of the Office of the St. Petersburg Mayor, censor. 1886. pp. 1-59. (In Russian)

6. Genko N.K. Razvedeniye lesa i ustroystvo vodosbornykh plotin na udel'nykh stepyakh. St. Petersburg: Printing House of the Main Directorate of Appanages, 1896. 95 p. (In Russian)

7. Izmail'skiy A.A. Kak vysokhla nasha step':Predvaritel'-noye soobshcheniye o rezul'tatakh issledovaniy vlazhnosti pochvy v Poltavskoy gubernii v 1886-1893 gg. [How our steppe dried up: A preliminary report on the results of soil moisture studies in the Poltava province in 1886-1893]. Under the general editorship of Academician V. R. Williams; an introductory article by Academician V. R. Williams and Associate Professor Z. S. Filippovich; a biographical sketch by Associate Professor Z. S. Filippovich. Moscow; Leningrad: OGIZ. Selhozgiz, 1937. 76 p. Available from: http://books.e-heritage.ru/book/10080173 (In Russian)

8. Kozmenko A. S. Osnovy protivoerozonnykh melioratsiy [Fundamentals of anti-erosion land reclamation] State Journal of Agricultural Literature, Moscow. 1954. 424 p. (In Russian)

9. Kozmenko A.S. Bor'ba s eroziyey pochvy na sel'sko-khozyaystvennykh zemlyakh [The soil erosion combat on agricultural lands]. Moscow: Publishing house of agricultural literature. 1963. 208 p. (In Russian)

10. Panov V. I. Synergetic erosion-landscape science (theory and practice of hydrological and erosive processes, relief and landscapesself-organization)): mater. scientific and practical conf. Volgograd, October 17-19, Volgograd, VNIALMI, 2011. pp. 231-240. (In Russian)

11. Panov V. I. Stokovo-erozionnaya napryazhonnost' na raz-nykh sel'skokhozyaystvennykh ugod'yakh i agrofonakh [Runoff-erosion intensity in different agricultural land and

agricultural background] Scientific Agronomy Journal, 2019. № 4 (107). pp. 8-11. DOI:10.34736/FNC.2019.107.4.002 (In Russian)

12. Panov V.I. Poteri atmosfernykh osadkov s nezashchi-shchonnykh poley v stepnom zasushlivom subregione, ikh sushchestvennoye snizheniye i stabilizatsiya gidroresursnogo potentsiala zemledeliya sozdaniyem lesomeliorirovannykh (lesoagrarnykh) basseynovykh agro-ekolandshaftov [Losses of the atmospheric precipitation from unprotected fields in steppe droughtysubregion, their essentialdecrease and stabilization of hydroresources potential of agriculture by creation the forest meliorated (agro forest) basin agroecolandscapes]. IzvestiyaSamarscogo nauchnogo centra Rossijscj academii nauk, Vol. 18, № 2(2), 2018. pp. 472-478. (In Russian)

13. Panov V.I. U istokov velikogo eksperimenta [At the origins of the great experiment]. Sbornik dokladov mezhoblastnoj nauchno-prakticheskoj konferencii "Genko Nestor Karlovich - osnovatel" stepnogo zawitnogo lesorazvedeniya v Zavolzh'e" [Collection of reports of the inter-regional scientific and practical conference «Genko Nestor Karlovich-the founder of steppe protective afforestation in the Trans-Volga region»], September 23, 2004, Samara, 2004. pp. 2-6. (In Russian)

14. Panov V. I. Strategiya sinergeticheskogo erozionno-bezopasnogo landshaftno-bassejnovogo agroprirodopol'-zovaniya [Strategy of synergetic erosion-safe landscape-basin agro-environmental management]. Materialy mezhduknarodnoy nauchno-praktich. konferentsii «Agrolesomelioratsiya: problemy, puti resheniya, perspektivy» [Proceedings of the international scientific and practical conference «Agroforestry: problems, solutions, prospects»], September 24-27, 2001. Volgograd, VNIALMI. 2001. pp. 184-185. (In Russian)

15. Rekomendatsii po sozdaniyu kompleksa agroleso-meliorativnykh protivoerozionnykh meropriyatiy [Recommendations for the creation of a complex of agroforestry anti-erosion measures]. Volgograd, VNIALMI, 1973. 114 p. (In Russian)

16. Surmach G. P. Vodnaya eroziya i bor'ba s ney [Water erosion and the combat against it]. Gidrometeoizdat Hydrometeoizdat. Leningrad, 1976. 254 p. (In Russian)

17. Sukharev I. P., Pashnev G. S. Prudy Tsentralno-Chernozemnoy poloski [Ponds in the Central Chernozem zone]. Book. publishing house. Voronezh, 1968. 150 p. (In Russian)

18. Tsvetkov M.A. Izmeneniye lesistosti Yevropeyskoy Rossii s kontsa XVII stoletiya po 1914 god [Change in the forest cover of European Russia from the end of the XVII century to 1914]. Acad. Sciences of the USSR. Institute of the forest. Moscow: Acad. Sciences of the USSR publishing house, a 1957. 213 p. (In Russian) H

_ ~a

o

Цитирование. Панов В.И. Оптимизация соотношения основных ландшафтных угодий (кластеров) в бассейновом аг- 1

роэколандшафте степного засушливого пояса России // Научно-агрономический журнал. 2021. №2(113). С. 6-17. DOI: С

10.34736/FNC.2021.113.2.001.6-17 1

Авторский вклад. Автор настоящего исследования принимал непосредственное участие в планировании, вы- Ж

полнении и анализе данного исследования. Автор ознакомился и одобрил представленный окончательный вариант. р

Конфликт интересов. Автор заявляет об отсутствии конфликта интересов. £

Citation. Panov V.I. Optimization of the Ratio of the Main Landscape Areas (Clusters) in the Basin Agroecolandscape of the ^

Steppe Arid Belt of Russia. Scientific Agronomy Journal, 2021. 2(113). pp. 6-17. DOI: 10.34736/FNC.2021.113.2.001.6-17 1

Author's contribution. Author of this research paper have directly participated in the planning, execution, or analysis of this 3

study. Author of this paper have read and approved the final version submitted. 22

Conflict of interest. Authors declare no conflict of interest. 2

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.