CC BY
0
УДК 631.42:631.434.52(470.322) DOI: 10.24412/1029-2551-2024-5-009
РАСЧЕТ ИНДЕКСА НЕЙТРАЛЬНОГО БАЛАНСА ДЕГРАДАЦИИ ЗЕМЕЛЬ ЛИПЕЦКОЙ ОБЛАСТИ В ЦЕЛОМ И ЕЕ МУНИЦИПАЛЬНЫХ РАЙОНОВ ПО СТАНДАРТНОЙ И АДАПТИРОВАННОЙ МЕТОДИКАМ
1 Гу -5 1 1 1 Гу О
' ' О.А. Макаров, д.б.н., В.Н. Куделин, Д.Р. Абдулханова, ' ' Е.Н. Кубарев, к.б.н.
ХМГУ им. М.В. Ломоносова, e-mail: dina_msu@mail.ru 2 Учебно-опытный почвенно-экологический центр МГУ им. М.В. Ломоносова,
e-mail: kubarevmsu@mail.ru 3Автономная некоммерческая организация Евразийский центр по продовольственной безопасности (Аграрный центр МГУ им. М.В. Ломоносова), e-mail: oa_makarov@mail.ru
Представлены результаты апробации стандартной и адаптированной методик нейтрального баланса деградации земель (НБДЗ) для пахотных угодий Липецкой области. Стандартная методика включала расчеты по трем основным субиндикаторам, рекомендованным Конвенцией Организации Объединенных Наций по борьбе с опустыниванием: продуктивность земель, изменение наземного покрова, содержание органического углерода в почве. При исследовании Липецкой области базовым периодом был промежуток времени с 01.01.2001 по 31.12.2015, а периодом прогресса - с 01.01.2005 по 31.12.2019. При определении индекса НБДЗ адаптированным методом для Липецкой области были добавлены региональные данные о запасе органического углерода в слое почвы 0-30 см. Величина индекса НБДЗ, рассчитанного по адаптированной методике для Липецкой области в целом, существенно выше значений, определенных по стандартной методике и для базового периода, а также при сравнении базового периода с периодом прогресса. Следовательно, данные по содержанию органического углерода в почвах области в слое 0-30 см, «зашитые» в модуль «Trends.Earth», занижены по сравнению с реальными результатами агрохимических исследований по измерению этого показателя в почвах. Значения индекса НБДЗ в муниципальных районах, который определяли по адаптированной методике, имеют более широкий диапазон варьирования, чем при расчете по стандартной методике (и для базового периода, и при сравнении базового периода с периодом прогресса).
Ключевые слова: деградация земель, нейтральный баланс, базовый период, период прогресса, органический углерод, пахотные земли, Липецкая область.
CALCULATION OF INDEX OF NEUTRAL BALANCE OF LAND DEGRADATION IN THE LIPETSK REGION AS A WHOLE AND ITS MUNICIPAL DISTRICTS USING STANDARD AND ADAPTED METHODS
1 2 3Dr.Sci. O.A. Makarov, 1V.N. Kudelin, 1D.R. Abdulkhanova, 1 2 3Ph.D. E.N. Kubarev
1Lomonosov Moscow State University, e-mail: dina_msu@mail.ru
2Educational-Experimental Soil-Ecological Center of Lomonosov Moscow State University,
e-mail: kubarevmsu@mail.ru 3Eurasian Center for Food Security (Agrarian Center of Lomonosov Moscow State University),
e-mail: oa_makarov@mail.ru
The results of the approbation of standard and adapted methods of neutral balance of land degradation (LDN) for arable lands of the Lipetsk region are presented. The standard methodology included calculations for three main sub-indicators recommended by the United Nations Convention to Combat Desertification: land productivity, land cover change, and soil organic carbon content. In the study of the Lipetsk region, the base period was the period from 01.01.2001 to 31.12.2015, and the period ofprogress was from 01.01.2005 to 31.12.2019. When determining the LDN index by an adapted method for the Lipetsk region, regional data on the stock of organic carbon in the soil layer of 0-30 cm were added. The value of the LDN index, calculated using an adapted methodology for the Lipetsk region as a whole, is significantly higher than the values determined by the standard methodology and for the base period, as well as when comparing the base period with the period ofprogress. Therefore, data on the content of organic carbon in the soils of the region in a layer of 0-30 cm, «sewn» into the module «Trends.Earth», underestimated in comparison with the real results of agrochemical studies on the measurement
of this indicator in soils. The values of the LDN index in municipal areas, which were determined using an adapted methodology, have a wider range of variation than when calculated using the standard methodology (both for the base period and when comparing the base period with the period of progress).
Keywords: land degradation, neutral balance, base period, period of progress, organic carbon, arable land, the Lipetsk region.
Под «нейтральным балансом деградации земель» (НБДЗ) или под «нейтральностью деградации земель» (LDN) подразумевают состояние, при котором количество и качество земельных ресурсов, необходимых для поддержки функций и услуг экосистем и повышения продовольственной безопасности, остаются стабильными или увеличиваются в определенных временных и пространственных масштабах и экосистемах [1]. Суть концепции нейтральности деградации земель, разработанной в рамках деятельности Конвенции ООН по борьбе с опустыниванием (КБО ООН), заключается в поставленной задаче 15.3 (цели устойчивого развития): «к 2030 году, бороться с опустыниванием и восстановить деградированные земли и почвы, включая земли, подверженные опустыниванию и стремясь достичь нейтральной деградации земель на глобальном уровне» [2]. Концепция НБДЗ позволяет осуществлять мониторинг состояния земель с помощью минимального набора основных субиндикаторов, которые должны быть проверены и представлены национальными органами. Выделяют три субиндикатора - изменение земного (растительного) покрова, изменение продуктивности земель и изменение запасов углерода в почве. Данные субиндикаторы были приняты руководящим органом КБО ООН в 2013 г. в рамках его подхода к мониторингу и оценке [3]. Для достижения целей устойчивого развития КБО ООН разработала и усовершенствовала руководство по передовой практике (Good Practice Guidance Version 2.0 - Advanced unedited version March 2021), в котором указаны рекомендации по расчету НБДЗ - расчету индикатора ЦУР 15.3.1 [4]. Индикатор ЦУР 15.3.1 -это доля деградированных земель по отношению к общей площади земель. Определяется как бинарная (деградировавший/не деградировавший) количественная оценка на основе анализа имеющихся данных по трем подпоказателям. Для проведения расчетов индикатора ЦУР 15.3.1 был разработан модуль Trends.Earth (Тренды.Земля), который имеет возможность интегрировать в геоинформационные системы, такие как программное обеспечение QGIS 3.30.1. При этом одной из основных проблем применения методологии НБДЗ является необходимость согласования глобальных баз данных, используемых в специальных расчетных модулях «Trends.Earth» [5], с национальными и региональными базами [6]. Эта проблема остра для огромной территории Российской Федерации в целом и ее отдельных регионов (субъектов Федерации). Разу-
меется к числу таких регионов относится Липецкая область, характеризующаяся развитыми промышленностью и сельским хозяйством.
Цель исследований - апробация различных вариантов методологии НБДЗ для пахотных земель Липецкой области (в целом и муниципальных районов).
Методика. Территория Липецкой области входит в Среднерусскую лесостепную провинцию оподзоленных, выщелоченных и типичных средне-гумусных и тучных мощных черноземов, а также серых лесных почв. В систематический список почв региона включены 16 типов, 39 подтипов и большое количество родов почв. На долю серых лесных почв приходится 8% от общей площади, черноземов - 90%, прочих - 2% [7].
Для почвенного покрова области характерны следующие деградационные процессы [8]:
а) агроистощение (снижение запасов питательных веществ и гумуса, подкисление почв) в наибольшей степени проявляется в Добринском, Доб-ровском, Долгоруковском, Елецком, Задонском, Лебедянском, Лев-Толстовском, Усманском и Чап-лыгинском муниципальных районах;
б) эрозия почв (общая площадь почв области, подверженных плоскостной эрозии, составляет 328 тыс. га, из которых 188 тыс. га пашня);
в) техногенная трансформация почвенно-земель-ных ресурсов - по состоянию на 01 января 2003 г. в области числится 80 предприятий, в пользовании которых находится 2256 га нарушенных земель;
г) загрязнение (в т.ч. радионуклидами): в результате аварии на Чернобыльской АЭС почвы сельхозугодий на площади 234,0 тыс. га загрязнены 137Cs.
Территория Липецкой области характеризуется умеренно континентальным климатом с умеренно теплым летом и сравнительно холодной зимой. Средняя годовая температура воздуха варьирует в диапазоне 3,5-5,6°С, января - 9,7-10,8°С, июля - 19,3-20,2°С. Минимальные зимние температуры доходят до -42°С, максимальные летние - до 39°С. Среднее годовое количество осадков составляет 500-550 мм.
В структуре сельского хозяйства преобладает растениеводство: так, в 2015 г. доля растениеводческой продукции в общей стоимости произведенной продукции сельского хозяйства составляла 59,6%, а доля продукции животноводства - 40,4%. В структуре посевных площадей наибольшую долю занимает озимая и яровая пшеница (29,2% от всех площадей), озимый и яровой ячмень (21,1%), подсолнечник (12,9%), сахарная свекла (8,1%), кукуруза на зерно (7,5%), озимый и яровой рапс (3,1%) и соя (2,7%).
Нейтральный баланс деградации земель (НБДЗ), отражающий современное состояние территорий, рассчитывают путем сравнения базового (исторического) периода с периодом прогресса (периодом сравнения) двумя способами: по стандартной и адаптированной методикам [9].
Стандартная методика подразумевает проведение расчетов по трем основным субиндикаторам, рекомендованным КБО ООН: продуктивность земель; изменение наземного покрова; содержание органического углерода в почве. При исследовании Липецкой области базовым периодом был промежуток с 01.01.2001 по 31.12.2015 г., а периодом прогресса - с 01.01.2005 по 31.12.2019 г.
Адаптированная методика расчета индекса НБДЗ заключается в том, что модуль «Тгепёз.ЕагЛ» дает возможность включать пользовательские наборы данных по трем основным субиндикаторам, заменяя стандартные данные. Так, при определении индекса НБДЗ адаптированным методом для Липецкой области были добавлены региональные данные о запасе органического углерода в слое почвы 0-30 см.
Результаты. Расчет индекса НБДЗ по стандартной методике. Данные, приведенные в таблицах 1 и 2, отражают негативную картину состояния земельных ресурсов в Липецкой области: величины этих индексов имеют отрицательные значения и для базового периода 2001-2015 гг. (значение индекса «-39,1%»), и при сравнении его с периодом прогресса 2005-2019 гг. (значение индекса «-15,9%»). В тоже время рост величины индекса НБДЗ при сравнении базового периода с периодом прогресса (табл. 2) над величиной индекса НБДЗ для базового периода (табл. 1) может свидетельствовать о снижении интенсивности деградационных процессов в регионе в середине 2000-х гг., в том числе в результате проведения почво-улучшающих (например, агротехнических) мероприятий [10].
Значения индекса НБДЗ по районам Липецкой области, рассчитанного только для базового (исторического) периода, варьировали в диапазоне от «-60,2%» до «20,9%». Наиболее низкие значения индекса НБДЗ зафиксированы для Воловского и Тербунского районов, соответственно «60,2%» и «-53,5%» (табл. 3).
Результаты расчета индекса НБДЗ по адаптированной методике. Величина индекса НБДЗ, рассчитанного по адаптированной методике (будучи отрицательной),
1. Оценка индекса нейтрального баланса деградации
земель для Липецкой области по стандартной _методике (базовый период 2001-2015 гг.)_
Категория дегради-рованности (LDN) Площадь по категориям, м2 Доля по категориям, % Индекс НБДЗ, %
Нет данных 125 709 896 - -39,1
Деградированные 10 024 839 424 41,7
Стабильные 13 275 510 968 55,2
Улучшенные 627 063 570 2,6
Общая площадь 24 053 123 858
2. Оценка индекса нейтрального баланса деградации земель для Липецкой области по стандартной методике (базовый период 2001-2015 гг.,
период прогресса 200 »5-2019 гг.)
Категория дегради-рованности (LDN) Площадь по категориям, м2 Доля по категориям, % Индекс НБДЗ, %
Нет данных 125 709 896 - -15,9
Деградированные 6 203 794 086 25,8
Стабильные 15 341 235 914 63,8
Улучшенные 2 382 383 555 9,9
Общая площадь 24 053 123 452
3. Расчет величины нейтрального баланса деградации земель по районам Липецкой области
(базовый период 2001-2( 15 гг.)
Муниципальный район Доля деградированных, % Доля стабильных, % Доля улучшенных, % Индекс НБДЗ, %
Воловский 60,9 38,5 0,7 -60,2
Грязинский 45,8 49,3 4,9 -40,9
Данковский 46,3 52,3 1,4 -44,9
Добринский 27,2 66,5 6,3 -20,9
Добровский 37,6 58,9 3,5 -34,1
Долгоруковский 44,1 54,9 1,0 -43,1
Елецкий 43,7 55,1 1,2 -42,5
Задонский 54,3 44,1 1,6 -52,7
Измалковский 39,0 57,2 3,8 -35,2
Краснинский 33,6 64,0 2,4 -31,2
Лебедянский 33,3 64,4 2,3 -31,0
Лев-Толстовский 31,2 67,2 1,5 -29,7
Липецкий 43,5 53,6 2,9 -40,6
Становлянский 36,0 61,2 2,7 -33,3
Тербунский 53,9 45,6 0,4 -53,5
Усманский 45,0 51,7 3,3 -41,7
Хлевенский 51,6 45,1 3,3 -48,3
Чаплыгинский 33,9 64,2 1,9 -32,0
Минимум -60,2
Максимум -20,9
4. Оценка индекса нейтрального баланса деградации земель для Липецкой области по адаптированной методике (базовый период 2001-2015 гг., период
прогресса 2005-20 19 гг.)
Категория дегради-рованности (LDN) Площадь по категориям, м2 Доля по категориям, % Индекс НБДЗ, %
Нет данных 158 921 424 - -8,7
Деградированные 6 180 143 850 25,7
Стабильные 13 632 261 151 56,7
Улучшенные 4 081 989 798 17,0
Общая площадь 24 053 316 224
5. Расчет величины нейтрального баланса деградации земель по районам Липецкой области по адаптированной методике (базовый период 2001-2015 гг.,
период прогресса 2005-2 019 гг.)
Муниципальный район Доля деградированных, % Доля стабильных, % Доля улучшенных, % Индекс НБДЗ, %
Воловский 17,0 69,8 13,2 -3,8
Грязинский 27,3 59,9 12,8 -14,5
Данковский 34,5 56,4 9,1 -25,4
Добринский 23,4 71,9 4,8 -18,6
Добровский 30,0 55,4 14,6 -15,4
Долгоруковский 18,1 0,3 81,6 63,5
Елецкий 20,6 69,4 10,0 -10,6
Задонский 15,9 0,4 83,8 67,9
Измалковский 28,8 64,8 6,3 -22,5
Краснинский 21,4 74,2 4,4 -17,0
Лебедянский 27,2 65,9 6,9 -20,3
Лев-Толстовский 41,4 54,3 4,3 -37,1
Липецкий 21,3 67,3 11,5 -9,8
Становлянский 36,2 59,4 4,4 -31,8
Тербунский 18,0 66,5 15,5 -2,5
Усманский 24,2 66,6 9,1 -15,1
Хлевенский 25,6 60,9 13,5 -12,1
Чаплыгинский 31,2 58,9 9,9 -21,3
Минимум -37,1
Максимум 67,9
существенно выше значений, определенных по стандартной методике и для базового периода, и при сравнении его с периодом прогресса (табл. 4). Этот факт может означать, что данные по содержанию органического углерода в почвах Липецкой области в слое 0-30 см, «зашитые» в модуль «Тгепёз.ЕагЛ», занижены по сравнению с реальными результатами агрохимических исследований по измерению этого показателя в почвах.
Значения индекса НБДЗ по районам, рассчитанного по адаптированной методике, имеют значительный диапазон варьирования: от «-37,1%» до «+67,9%». Отрицательные значения индекса НБДЗ зафиксированы для большинства районов. Положительный баланс деградации земель наблюдается в Долгоруковском и Задонском районах, где величины индекса НБДЗ соответственно составили 63,5 и 67,9% (табл. 5).
Таким образом, величина индекса НБДЗ, рассчитанного по адаптированной методике (будучи отрицательной), существенно выше значений, определенных по стандартной методике и для базового периода, и при сравнении его с периодом прогресса. Указанный факт может означать, что данные по содержанию органического углерода в почвах Липецкой области в слое 0-30 см, «зашитые» в модуль «Trends.Earth», занижены по сравнению с реальными результатами агрохимических исследований по измерению этого показателя в почвах. Значения индекса НБДЗ в районах области, рассчитанного по адаптированной методике, имеют более широкий диапазон варьирования, чем при расчете по стан-
дартной методике (и для базового периода, и при сравнении его с периодом прогресса).
Исследование выполнено в рамках государственного задания Министерства науки и высшего образования Российской Федерации (тема № АААА-А21-121012290189-8 «Научно-практические основы и информационное обеспечение устойчивого управления почвенно-земельными ресурсами Европейской части РФ»).
Литература
1. UNCCD. Report of the conference of the parties on its twelfth session (Ankara, 12-23 October 2015).
2. Resolution adopted by the General Assembly on 25 September 2015. www.un.org. (дата обращения: 10/10/2023).
3. Куст Г.С., Андреева О.В., Лобковский В. А. Нейтральный баланс деградации земель -новейший подход для принятия решений в области землепользования и земельной политики // Проблемы постсоветского пространства, 2018, Т. 5, № 4. - C. 369-389.
4. Kust G.S. Land Degradation Neutrality: Concept development, practical applications and assessment // Journal of environmental management, 2017, Vol. 195, Part 1. - P. 16-24.
5. Trends.Earth [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://trends.earth/docs/en/ (дата обращения 20.11.2019).
6. Kust G.S., Andreeva O.V., Lobkovskiy V.A. et al. Uncertainties and policy challenges in implementing Land Degradation Neutrality in Russia // Environmental Science & Policy, 2018, Vol. 89.
- P. 348-356.
7. Ахтырцев Б.П., Сушков В.Д. Почвенный покров Липецкой области. - Воронеж: Издательство Воронежского университета, 1983. -264 с.
8. Природные ресурсы и окружающая среда субъектов Российской Федерации. Центральный Федеральный округ: Липецкая область / под ред. Н.Г. Рыбальского, В.В. Горбатовского, А.С. Яковлева. - М.: НИА-Природа, РЭФИА, 2004. - 596 с.
9. Макаров О.А., Карпова Д.В., Балджиев А.С., Марахова Н.А., Абдулханова Д.Р., Куба-рев Е.Н. Опыт оценки нейтрального баланса деградации земель тестовых объектов Владимирской области // Агрохимический вестник, 2023, № 3. - С. 36-39.
10. Макаров О.А., Цветнов Е.В., Кубарев Е.Н., Абдулханова Д.Р., Куделин В.Н., Марахова Н.А., Строков А.С. Апробация методологии экономики деградации земель для Липецкой области // Агрохимический вестник, 2019, № 1.
- С. 2-6.
