Региональные особенности процессов опустынивания в Ростовской области Текст научной статьи по специальности «Науки о Земле и смежные экологические науки»

АРИДНЫЕ ЭКОСИСТЕМЫ, 2015, том 21, № 1 (62), с. 17-21.

————— СИСТЕМНОЕ ИЗУЧЕНИЕ АРИДНЫХ ТЕРРИТОРИЙ ======

УДК 631.92

РЕГИОНАЛЬНЫЕ ОСОБЕННОСТИ ПРОЦЕССОВ ОПУСТЫНИВАНИЯ

В РОСТОВСКОЙ ОБЛАСТИ

© 2015 г. О.С. Безуглова, О.М. Голозубов, Д.И. Полуян

Южный федеральный университет Россия, 344006, Ростов-на-Дону, пр. Стачки, 194/1 E-mail: [email protected]

Поступила 20.05.2014

В последние годы одна из самых острых проблем на юге России - нарастание сухости климата и связанные с этим процессом неизбежные изменения почвенно-растительного покрова, состава и свойств почв. Процессы опустынивания наблюдаются в Ростовской области в Заветинском, Ремонтненском, Дубовском, Зимовниковском и Орловском административных районах. Общая площадь земель, охваченных процессом опустынивания, по данным ООО «Южгипрозем», составляет 5 789 200 га. Неблагоприятный прогноз в отношении климатических составляющих требует интенсификации исследований по изменению свойств почв в новых условиях.

Ключевые слова: опустынивание, Ростовская область, изменение климата, состояние лесополос, гумус.

Процессы опустынивания получают все более широкое развитие в странах с аридным и семиаридным типом климата. Изучение этого явления, выработка методики мониторинга, и разработка мероприятий по его предотвращению относятся к приоритетным направлениям мировой науки. Это признают все международные организации по развитию (ЮНЕП, ФАО, Глобальный экологический фонд и др.). Признание этого факта выразилось в создании «Конвенции ООН по борьбе с опустыниванием в тех странах, которые испытывают серьезную засуху и/или опустынивание». К настоящему моменту Конвенция ратифицирована 194 государствами, в том числе Россией (2003). В Российской Федерации опустынивание получило развитие в равнинных районах Дагестана, в Калмыкии, Астраханской области. Опустынивание стало проблемой для Алтайского края, Краснодарского края, Ставропольского края, Ростовской, Волгоградской, Воронежской, Омской, Челябинской, Читинской областей (Мотузова, Безуглова, 2007). Здесь антропогенным опустыниванием в разных формах и в разной степени затронуты значительные территории. Главные причины опустынивания на территории нашей страны: на фоне аридизации климата нерациональное использование природных ресурсов, превышающее порог экологической устойчивости природных экосистем, за которым следует их разрушение, часто необратимое, потребление природных ресурсов без заботы об их воспроизводстве.

Объект и методы исследования

В Ростовской области процессы опустынивания земель получили широкое распространение в восточных районах: в Орловском, Зимовниковском, Дубовском, Ремонтненском районах ими охвачено более 50 % территорий. Основные площади опустыненных сельхозугодий: эродированные -более 3 млн. га, дефлированные - около 1 млн. га и засоленные - около 0,5 млн. га. Распространение процессов опустынивания на территории, занятые плодороднейшими почвами мира - черноземами, делает его еще более опасным, а исследования, посвященные изучению этого явления, специфике его проявления в степной и сухостепной зонах - чрезвычайно актуальными.

В 2010 г. Минприроды РФ был принят «Комплекс мер по борьбе с опустыниванием», в котором предусмотрено совершенствование нормативно-правового регулирования и разработка научно-методического обеспечения, в том числе проведение интегрированной оценки и анализа состояния, оценки масштабов и прогнозов развития опустынивания. Отсюда актуальность разработки

методологических подходов к вопросам мониторинга, оценки и прогноза состояния опустынивающихся территорий.

Изучение процессов опустынивания показало, что процесс развивается с разной скоростью, проявляется с разной степенью и глубиной (Куст, 1999). Если суммарное воздействие рискообразующих факторов и агентов опустынивания превышает устойчивость экосистемы, то наступает опустынивание, скорость и степень которого зависит от величины этого превышения (Куст, Андреева, 2012).

Анализ полученных данных показывает, что на современном этапе в науках о Земле наиболее хорошо исследованной является регулирующая роль почв в отношении воздействия таких факторов опустынивания, как засоление и эрозия почвы. Для этих агентов изучены почвенные условия, регулирующие степень, скорость и глубину их проявления, разработаны модели действия (Харин, 1983; Рафиков, 1988; КЬагт, 1999). В то же время, такая причина опустынивания почв, как перевыпас скота, исследована в значительно меньшей степени. Тем не менее, информация о таких исследованиях имеется (Виноградов и др., 1996; Залибеков, 2000; Борликов и др., 2006; Саидов, Баламирзоев и др., 2013), но в Ростовской области подобные работы не проводились, в то же время, как указывают Г.С. Куст, О.В. Андреева (2012), этот фактор является вторым по значимости (более 25 %). Картографические работы для опустынивающихся территорий в России вылились в создание «Карты опустынивания Российской Федерации» в масштабе 1:1,5 млн. (Куст и др., 2002). В настоящее время представляет практическое значение создание более подробных карт опустынивания по регионам России, как это, например, сделано доя Калмыкии (Бананова, 1992). Наличие таких карт позволяет более детально отслеживать динамику процесса и прогнозировать распространение опустынивания на сопредельные территории.

В качестве важнейшего критерия процесса опустынивания, тесно коррелирующего с уровнем плодородия почв, нами используется содержание в почвах гумуса, так как без учета особенностей гумусного состояния невозможно выработать рекомендации по восстановлению уровня плодородия. Применяемая методика изучения изменения гумусного состояния почв опустынивающихся агроландшафтов включает использование метода сопоставления: сравнение почвенных характеристик целинных (старозалежных) земель с пахотными, либо пастбищными аналогами. Используется и метод «пара разрезов во времени», который предполагает сравнение данных по паре разрезов, заложенных территориально на одном и том же участке (практически на том же месте), но с промежутком времени, позволяющем учесть изменения в свойствах почв. Возможность реализации этого подхода была обусловлена закладкой в 90-е годы в Ростовской области полигонов мониторинга земель. Обобщенной разновидностью этого метода можно считать сравнение материалов почвенных обследований, проводимых институтом ЮЖНИИГИПРОЗЕМ в прошлые годы, с современными банками данных.

Результаты и обсуждения

На юго-востоке Ростовской области плотность расположения метеопунктов составляет от 10 до 20 тыс. га на один метеопункт, что позволяет для оценки неоднородности (пятнистости) проявления процессов опустынивания привлекать данные метеонаблюдений за последние 10 лет (рис.1). Так, по данным метеостанции пос. Зимовники в 2010—2011 гг. было наиболее типичное распределение осадков для данной территории с максимумами на весну, начало лета. В то же время распределение температуры обеспечивало острый дефицит влагообеспеченности в летние месяцы. В 2012 году заметно необычное распределение осадков, с повышенным выпадением в июле-августе, что является нетипичным для территории, на которой расположен Зимовниковский район. Тем не менее, и в этом, наиболее благоприятном по влагообеспеченности вегетационном сезоне, наблюдается дефицит влаги, что наглядно демонстрируют результаты, приведенные в климатограммах (рис).

-20 J-

количество осадков, мм

Климатограмма 2010 Г. -■-температур а, "С

ко л и ч е ство о садко в,мм Климатограмма 2011 Г. -"-температура, "С

количество осадков, мм

Климатограмма 2012 Г. -"-температура, "С

Рис. Климатограммы по Зимовниковскому району Ростовской области. Fig. Climatogram of the Zimovnikovsk area in Rostov region.

В изучении процессов опустынивания с точки зрения ареалов и масштабов распространения весомый вклад может дать использование данных дистанционного зондирования (ДДЗ). Коллективом сотрудников кафедры почвоведения и оценки земельных ресурсов Южного федерального университета подготовлен и зарегистрирован в ФАП «Электронный почвенно-географический атлас Ростовской области» (Крыщенко и др., 2012), который содержит набор геореференсированных слоев почвенных карт крупного и среднего масштабов с датами от 1939 до 1990 годов. Карты векторизованы и каждый почвенный показатель представлен отдельным слоем. Кроме этого в атласе содержатся данные по гранулометрическому и химическому составу почв по генетическим горизонтам для нескольких тысяч почвенных разрезов.

Это дает возможность решать следующие задачи: проводить анализ ДДЗ проблемных регионов с учетом почвенных свойств и антропогенных факторов. На юго-востоке Ростовской области одна из антропогенных причин опустынивания - перевыпас, увеличение поголовья овец в свободном выпасе. Перевыпас может выражаться в осветлении участков космоснимков и детектироваться с помощью расчетов индекса NDVI, но для сочетаний и комплексов темно-каштановых и каштановых почв характерных для данного региона, требуется иметь пространственные характеристики расположения соответствующих почвенных контуров - эталонов по цвету, в противном случае детектирование перевыпаса по ДДЗ невозможно. На основе «Электронного почвенно-географического атласа» проведение такой корреляции становится возможным. Дальнейшее развитие связано с детальным изучением содержания контуров, выделяя различия в существующих нагрузках.

Заключение

Аридные экосистемы региона испытывают значительное разнообразие воздействий, способствующее формированию различий на уровне ландшафтной и биогеоценотической неоднородности. Основные направления формирования неоднородных, а иногда и пестрых по составу территорий сводятся к следующим аспектам: существенная особенность распределения биомассы автоморфных экосистем - значительное преобладание подземной фитомассы, долевое участие которой в общей фитомассе составляет более 80%. Своеобразие органического вещества аридных экосистем автоморфного режима проявляется в функционально-беоценотическом уровне. В специальной литературе по биологической продуктивности ландшафтов (Залибеков и др., 1980; Яруллина, 1983) рассматриваются показатели фитомассы в разрезе отдельных типов и подтипов почв. Однако этот материал не обобщен с позиций географического анализа, в результате чего многие закономерности накопления фитомассы являются не выясненными. В качестве одной из основных закономерностей автономной неоднородности следует отметить высокую потенциальную способность накопления во времени и пространстве общей биомассы наземных экосистем при их адаптации.

На юго-востоке Ростовской области в формировании микроклимата сельскохозяйственных угодий большую роль играют лесополосы. Однако, в настоящее время наблюдается как в связи с аридизацией, рубкой, выпадение древостоя и исчезновение целых лесополос. Благодаря наличию архивных данных института ЮЖНИИГИПРОЗЕМ мы располагаем данными по состоянию лесополос на период 80-90-х годов. Сопоставление этих данных с ДДЗ и состоянием рельефа местности также позволит оценить скорость и интенсивность процессов опустынивания.

При изучении такого сложного процесса деградации, как опустынивание, для получения объективной картины необходимо применять комплекс различных подходов, сочетающих в себе методы, применяемые в почвоведении, картографировании, агрометеорологии и других областях естествознания.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Баламирзоев М.А., Асгерова Д.Б., Загидова Р.М., Мирзоев Э.Р., Бийболатова З.Д., Желновакова В.А. 2013. Процессы деградации почв Кизлярских пастбищ и фитоценологические методы их улучшения // Мониторинг. Наука и технологии. Вып.1. С. 20-24. Бананова В.А. 1992. Антропогенное опустынивание аридных территорий Калмыкии, Автореферат дисс. докт. геогр. наук, Элиста. 42 с.

Борликов Г.М.,. Бананова В.А, Лазарева В.Г., Бамбышева А.Н. 2006. Современное состояние опустынивания черноземельских пастбищ юга европейской части России // Вестник Калмыцкого университета. № 1. С. 104-112.

Виноградов Б.В., Глазовский Н.Ф., Габуншина Э.Б. 1996. Программа по борьбе с опустыниванием в Калмыкии, Аридные экосистемы. № 2-3. С. 103-111.

Залибеков З.Г. 2000. Процессы опустынивания и их влияние на почвенный покров. М.: Наука. 219 с.

Залибеков З.Г. 2011. Аридные земли мира и их динамика в условиях современного климатического потепления // Аридные экосистемы. Т.17. №3. С. 71-74.

Крыщенко В.С., Безуглова О.С., Голозубов О.М., Литвинов Ю.А. Атлас почв Ростовской области// Электронный ресурс №18170. Свидетельство о регистрации от 27 апреля 2012 г.

Куст Г.С. 1999. Опустынивание: принципы эколого-генетической оценки и картографирования. М. 361 с.

Куст Г.С., Глазовский Н.Ф., Андреева О.В., Шевченко Б.П. Добрынин Д.В. 2002. Основные результаты по оценке и картографированию опустынивания в Российской Федерации // Аридные экосистемы. Том 8. № 16. С. 7-27.

Куст Г.С., Андреева О.В. 2012. Проблема опустынивания и почвы // Почвы в биосфере и жизни человека. М. С.70-117.

Мотузова Г.Н., Безуглова О.С. 2007. Экологический мониторинг почв: учебник. М: Академический проект, Гаудеамус. 237 с.

Рафиков А.А. 1988. Факторы и причины опустынивания // Опустынивание в Узбекистане и борьба с ним. 156 с.

Саидов А.К. 2009. Опустынивание почв водно-аккумулятивных равнин аридных областей юга России (на примере почв Кизлярских пастбищ Дагестана). Дисс. ... д.б.н. Махачкала. 398 с.

Харин Н.Г., Нечаева Н.Т., Николаев В.Н. 1983. Методические основы изучения и картографирования процессов опустынивания (на примере аридных территорий Туркменистана) // Ашхабад: Ылым. 103 с.

Яруллина Н.А. 1983. Первичная биологическая продуктивность почв дельты Терека. М. «Наука». 85 с.

Kharin N., Tateishi R., Harahsheh H. 1999. Degradation of the Asia. Chiba University, Japan. 82 p.

REGIONAL FEATURES OF DESERTIFICATION PROCESSES IN ROSTOV OBLAST'

© 2015. O.S. Bezuglova, O.M. Golozubov, D.I. Poluyan

Southern Federal University Russia, 344006, Rostov, pr. Stachki, 194/1 E-mail: [email protected]

The growth of the climate aridity and closely related to this process unavoidable changes of topsoil, herbage, soil composition and soil properties is one of the most acute problem in South Russia. Desertification is observed in following districts of Rostov Oblast: Remontensky, Dubovsky, Zimovnikovsky and Orlovsky. According to the data of OOO "Yuzhgiprozem" total area of desertificated soil in Rostov Oblast is 5 789 200 ha. Investigations of changing of soil properties in new conditions are to intensify due to unfavorable projection of climatic components in new conditions.

Key words: desertification, Rostov region, climate change, the current status of windbreaks, humus.