CC BY
7УДК 631.529:631.445.52
DOI: 10.24412/cl-37200-2024-352-356
СТРАТЕГИЯ ПРЕДОТВРАЩЕНИЯ ОПУСТЫНИВАНИЯ ЗЕМЕЛЬ В СТЕПНОЙ ЗОНЕ РОССИИ
LAND DESERTIFICATION PREVENTION STRATEGY IN THE STEPPE ZONE OF RUSSIA
Дедова Э.Б., Исаев О.И.
Dedova E.B., Isaev O.I.
Федеральное государственное бюджетное научное учреждение «Федеральный научный центр гидротехники и мелиорации имени А.Н. Костякова» (ФГБНУ «ФНЦ ВНИИГиМ им. А.Н. Костякова»), Москва, Россия All-Russian Research Center for Hydraulic Engineering and Land Reclamation named after A.N. Kostyakov (VNIIGiM), Moscow, Russia
E-mail: [email protected]
Аннотация. Опустынивание земель прогрессирует в результате сочетания интенсивной техногенной нагрузки и усиливающейся аридизации климата на юге России. Цель исследований -формирование Стратегии предотвращения опустынивания земель на основе научной Концепции комплексной мелиорации земель. Методология предотвращения процессов деградации сельскохозяйственных земель и восстановления эродированных сельхозугодий, повышения плодородия почв состоит из научно-методических основ, включающих концептуальную модель восстановления деградированных земель за счет проведения комплексной мелиорации в системе с защитными лесными насаждениями, принципы проведения агрофитомелиоративных мероприятий и предложения по формированию устойчивых агроландшафтов на деградированных землях, а также методы и способы восстановления и повышения плодородия эродированных земель сельскохозяйственного назначения и технологические приемы проведения агрофитомелиорации земель. Одним из кардинальных направлений Стратегии является поэтапное закрепление открытых песков и возвращение этих территорий в сельскохозяйственный оборот; создание долголетних высокопродуктивных адаптивных пастбищных экосистем взамен деградированных естественных, не способных к самовосстановлению; рекультивация земель с вторичным засолением и трансформацией их в пастбища и сенокосы.
Ключевые слова: опустынивание, деградация земель, агроэкосистема, степная зона, стратегия предотвращения опустынивания земель.
Abstract. Land desertification is progressing as a result of a combination of intense anthropogenic pressure and increasing climate aridization in the south of Russia. The purpose of the research is to form a Strategy for preventing land desertification based on the scientific Concept of integrated land reclamation. The methodology of preventing the processes of degradation of agricultural lands and restoration of eroded farmland, increasing soil fertility consists of scientific and methodological foundations, including a conceptual model for the restoration of degraded lands through comprehensive land reclamation in a system with protective forest plantations, principles of agrophytomeliorative measures and proposals for the formation of sustainable agricultural landscapes on degraded lands, as well as methods and methods for restoring and increasing the fertility of eroded agricultural lands and technological techniques for conducting agrophytomelioration of lands. One of the cardinal directions of the Strategy is the gradual consolidation of open sands and the return of these territories to agricultural circulation; the creation of long-term highly productive adaptive pasture ecosystems to replace degraded natural ones that are not capable of self-healing; land reclamation with secondary salinization and their transformation into pastures and hayfields.
Key words: desertification, land degradation, agroecosystem, steppe zone, land desertification prevention
strategy.
Введение. Опустынивание земель является одной из глобальных экологических и социально-экономических проблем человечества, вызванное изменениями климата и возрастающей антропогенной нагрузкой на экосистемы всех уровней. Особенно активно развитие процессов деградации наблюдается в степном поясе страны (зоны степи, лесостепи и полупустыни) - в 27 регионах России. Негативное воздействие комплекса неблагоприятных природно-антропогенных факторов приводит к нарушению динамического равновесия экосистем, деградации почв, снижению биопродуктивности, проявлению пасторальной дигрессии, дефляции, пирогенной сукцессии, засолению, заболачиванию, осолонцеванию [1-6].
В мире площадь процессов опустынивания ежегодно увеличивается на 12 млн га. Площадь территорий, подверженных деградации и опустыниванию, в Европейской части РФ составляет свыше 50 млн га. В структуре сельскохозяйственных угодий около 12% переувлажненных земель, 19% - эродированных, около 10% - дефлированных почв и более 18% - засоленных и солонцовых комплексов [7]. Развитие процессов опустынивания начинается в периоды сильных засух, земля при этом, испытывая повышенное давление со стороны землепользователей, в большей степени теряет способность сопротивляться антропогенным нагрузкам. Установлено [8-9], что из 45 выявленных причин опустынивания, 87% приходится на нерациональное использование человеком земли, воды, растительности, полезных ископаемых и только 13% относится к природным процессам.
Методология исследований. Для предотвращения процессов опустынивания и деградации земель в условиях климатических подвижек требуется разработка Стратегии, основанной на научной Концепции комплексной мелиорации земель. При этом современная концепция - это научно, экономически и экологически обоснованное применение всех видов мелиорации в системе водных, агротехнических, химических, агролесомелиоративных и фитомелиоративных мероприятий, направленных на улучшение условий производства продукции растениеводства и животноводства с учетом особенностей рассматриваемого природно-территориального комплекса.
Анализ и системное обобщение работ отечественного и зарубежного опыта [1-3, 8-17], а также результатов собственных многолетних полевых исследований и наблюдений [4-5, 18-22] позволили нам предложить концептуальную модель предотвращения опустынивания земель сельскохозяйственного назначения за счет проведения комплексной мелиорации в системе с защитными лесными насаждениями. Научная концепция мелиоративного земледелия отражает взаимозависимость основных составляющих процессов опустынивания сельскохозяйственных угодий (ветровая и водная эрозия почв, их дегумификация, вторичное засоление и пастбищная дигрессия), обусловленных природными и антропогенными факторами, при этом агротехнические приемы, способы и технологии направлены на повышение природно-ресурсного потенциала земель сельскохозяйственного назначения и получение устойчивых урожаев.
Научно-методические принципы. На основании проведенных исследований сформулированы принципы Стратегии предотвращения процессов деградации земель и восстановления эродированных сельхозугодий, повышения плодородия почв за счет проведения агрофитомелиоративных работ и устройства защитных лесных насаждений [1-6, 18-22]:
- системное обоснование и создание целостных структурированных агролесоландшафтов в пределах водосборных территорий с учетом природно-климатических, почвенно-мелиоративных и организационно-хозяйственных условий для предотвращения процессов деградации сельскохозяйственных земель;
- комплексность планирования и реализации системы мелиоративных технологий синхронно с устройством защитных лесных насаждений на деградированных и вышедших из сельскохозяйственного оборота землях для достижения устойчивых результатов мероприятий по предотвращению водной и ветровой эрозии, повышению плодородия почв;
- мониторинг и контроль состояния лесозащитных насаждений при восстановлении деградированных сельскохозяйственных угодий с активным применением дистанционных методов зондирования Земли для их инвентаризации, обеспечения санитарно-защитных, восстановительных, профилактических и противопожарных приемов и мероприятий;
- повышение инновационной эффективности проведения агротехнических и лесомелиоративных мероприятий с учетом климатических изменений за счет интенсификации научного обоснования и внедрения новейших разработок;
- развитие воспроизводства защитных лесных насаждений за счет создания современной системы питомниководства для обеспечения семенным и посадочным материалом;
- расширение использования выбывших из сельскохозяйственного оборота земель для создания высокопродуктивных лесных плантаций многоцелевого назначения и выполнения агроландшафтных средообразующих функций;
- совершенствование нормативно-правовой базы воссоздания и развития лесозащитных насаждений на деградированных землях, определение условий их рационального использования и управления на государственном уровне;
- обеспечение достаточного финансирования работ на всех этапах технологических процессов предотвращения деградации мелиорированных земель и восстановления эродированных сельхозугодий, повышения плодородия почв за счет проведения агролесомелиоративных работ и устройства защитных лесных насаждений.
Основные направления Стратегии.
Стратегия предотвращения опустынивания земель в степной зоне России предусматривает:
- проведение комплекса организационно-хозяйственных, санитарно-оздоровительных и агролесомелиоративных мероприятий [4, 5, 14, 17, 23], включающих проведение инвентаризации существующих защитных насаждений для объективной оценки их современного состояния;
- разработку комплекса мероприятий по их возобновлению, реконструкции, закладке насаждений на месте погибших, а также новых защитных насаждений для создания завершённой системы защитных лесных насаждений;
- создание агролесоландшафтов, позволяющих на новом технологическом уровне и одновременно на нескольких геосистемных уровнях (урочища, местности, ландшафты, водосборы), подходить к сельскохозяйственной деятельности.
Основные мероприятия реализации Стратегии.
Для обеспечения экологически устойчивого функционирования пастбищных агроэкосистем в условиях развития опустынивания в соответствии со Стратегией основными мероприятиями являются:
- формирование зональных (типичных полночленных) пастбищных экосистем, сохранение естественной растительности и улучшение ее видового состава, что ускоряет процессы естественного восстановления пастбищных угодий;
- проведение фитомелиорации засоленных и солонцеватых почв с помощью растений галофитов, которые предотвращают или в значительной степени снижают негативные последствия от соле-пылевых бурь, образования солевой корки, повышения минерализации грунтовых вод и почвенных растворов;
- обустройство пастбищезащитных ветроломных и противоэрозионных древесно-кустарниковых насаждений, формирование защитных кулис из псаммофитных культур (колосняк гигантский, джузгун безлистный, тамарикс), обеспечивающих экологический каркас территории, способствующих снижению и стабилизации дефляционных процессов, снегозадержанию, накоплению запасов продуктивной влаги;
- проведение агротехнических работ на переуплотненных почвах - щелевание, кротование, фрезерование; внесение удобрений; подсев трав;
- установление оптимальной нагрузки на пастбища, определение мер по уходу и использованию травостоя - соблюдение пастбищеоборотов;
- консервация эрозийно-опасных неиспользуемых песчаных почв в пределах пастбищного агроландшафта, применение структурообразователей (различные полимерные композиционные материалы, состоящие из полимеров разного состава или полимеров и отходов основного производства магносульфатов, а также их комплексов с латексами), закрепляющих поверхность почвы легкого гранулометрического состава.
На основе контроля проведения мелиоративных мероприятий и мониторинга состояния пастбищных экосистем обосновываются корректирующие воздействия, направленные на повышение эффективности проводимой природоподобной технологии обеспечения экологически устойчивого функционирования пастбищных агроэкосистем в аридной зоне европейской части России.
Предотвращение процессов деградации земель сельскохозяйственного назначения с использованием агролесомелиоративных методов позволяет обеспечить своевременное восстановление деградированных земельных участков за счет средообразующей функции лесообразующих пород, а также за счёт:
- создания и улучшения микроклимата (снижение активности ветрового режима и предотвращение ветровой и водной эрозий), что позволяет сохранить динамическое равновесие структуры агролесоландшафта, а также геологический и биологический круговорот веществ и энергии в границах, как отдельных мелиоративных систем, так и в целом всей агроэкосистемы;
- оптимизации и стабилизации эффективного плодородия мелиорируемых земель путем комплексного регулирования в благоприятном направлении почвенных, биохимических, гидрологических, гидрогеологических и геохимических процессов;
- уменьшения безвозвратного водопотребления и выноса питательных веществ из корнеобитаемой зоны и максимально возможного сохранения природного круговорота биогенных веществ конкретной территории;
- предотвращения развития негативных почвенных и биогеохимических процессов, характерных в той или иной мере для всех природно-сельскохозяйственных зон, таких как: уменьшение содержания гумуса и буферности почв; оглеение и осолодение (в степной и сухостепной зонах); вторичное засоление и осолонцевание в условиях поднятия уровня грунтовых вод, водной эрозии, переуплотнения почвы корнеобитаемой зоны; развитие восстановительных процессов в анаэрробных условиях и уменьшение окислительно-восстановительного потенциала (на рисовых системах).
Заключение. Сформулирована Стратегия предотвращения опустынивания земель в условиях изменения климата в степной зоне европейской части РФ, на принципах сбалансированного природопользования с учетом допустимой нагрузки на природные пастбищные угодья с дифференциацией почвенно-мелиоративных условий и фитомелиоративного подхода с использованием закономерностей адаптивной стратегии повышения продукционного потенциала, естественной средообразующей и средооптимизирующей функции растений.
Список литературы
1. Национальный доклад «Глобальный климат и почвенный покров России: опустынивание и деградация земель, институциональные, инфраструктурные, технологические меры адаптации (сельское и лесное хозяйство)» / Под ред. Р.С.-Х. Эдельгериева. Т. 2. М.: Изд-во МБА, 2019. 476 с.
2. Виноградов Б.В. Опустынивание - проблема степной зоны России // Степной бюллетень. 1999. № 34. URL: http://savesteppe.org/ru/archives/5359?ysclid=lta3cadano369446262 (дата обращения: 27.01.2024).
3. Зонн И.С, Куст Г.С., Андреева О.В. Парадигма опустынивания: 40 лет развития и глобальных действий // Аридные экосистемы. 2017. Т. 23. № 3 (72). С. 3-16.
4. Шевченко В.А., Дедова Э.Б., Исаева С.Д. Комплексные мелиорации в борьбе с опустыниванием и деградацией земель // Научно-агрономический журнал. 2023. № 4 (123). С. 22-29.
5. Дедова Э.Б. Концептуальные подходы обоснования мероприятий по предотвращению процессов опустынивания и деградации земель // Агролесомелиорация и защитное лесоразведение -история и перспективы развития: Материалы Всерос. науч.-практ. конф. Волгоград, 2023. С. 150-153.
6. Дубенок Н.Н. Научное обоснование стратегии развития мелиорации земель сельскохозяйственного назначения в Российской Федерации // Доклады ТСХА: Сб. ст. 2021. С. 238-241.
7. Законодательное обеспечение развития агропромышленного комплекса России. Материалы парламентских слушаний и «круглых столов» 2022 года. М.: Издание Государственной Думы, 2022. 96 с.
8. Ковда В.А. Проблемы с опустыниванием и засолением орошаемых почв. М.: 1984. 301 с.
9. Бабаев А.Г. Проблемы пустынь и опустынивания. Ашхабад: Туркменская государственная издательская служба, 2012. 412 с.
10. Кулик К.Н., Петров В.И., Юферев В.Г., Ткаченко Н.А., Шинкаренко С.С. Геоинформационный анализ опустынивания Северо-Западного Прикаспия // Аридные экосистемы. 2020. Т. 26. № 2(83). С. 16-24.
11. Зволинский В.П., Зонн И.С., Трофимов И.А., Шамсутдинов З.Ш. Земельные и агроклиматические ресурсы аридных территорий России. М.: Изд-во ПАИМС, 1998. 56 с.
12. Шабанов Р.М. Пылевые бури как следствие деградации и опустынивания земель в республике Калмыкия // A Posteriori. 2021. № 1. С. 5-8.
13. Шамсутдинов Н.З., Шагаипов М.М., Булаева Г.А., Шагаипов М.М. Теоретические основы фитомелиорации для предотвращения деградации земель в полупустынной зоне России // Основные результаты научных исследований института за 2018 год: Сб. науч. тр. Москва, 2019. С. 293-295.
14. Манаенков А.С. Лесомелиорация арен засушливой зоны. 2-е изд. перераб. и доп. Волгоград: ФНЦ агроэкологии РАН, 2018. 428 с.
15. Бакинова Т.И., Зеленская Е.А. Оценка интенсивности антропогенного воздействия на сельскохозяйственные угодья // Вестник учебно-методического объединения по образованию в области природообустройства и водопользования. 2015. №7 (7). С. 182-187.
16. Гулянов Ю.А. Анализ состояния зернового производства и перспектив его роста при переходе на эколого ориентированные агротехнологии в степной зоне России // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. 2020. № 1 (81). С. 6-12.
17. Тишков А.А. Экологическая реставрация нарушенных степных экосистем // Вопросы степеведения. 2000. № 2. С. 47-61.
18. Okonov M.M., Dedova E.B. Assessment of the current state of meliorative regime of natural and anthropogenic complexes in Kalmykua // BBRA-OSPS - Biosciences, Biotechnology Research Asia. 2015. Vol. 12 (3). Р. 2441-2449. DOI: http://dx.doi.org/10.13005/bbra/1922.
19. Дедова Э.Б. Антропогенное воздействие на природно-территориальные комплексы Республики Калмыкия и пути их восстановления // Защитное лесоразведение, мелиорация земель, проблемы агроэкологии и земледелия в Российской Федерации: материалы междунар. науч.-практ. конф., посвящ 85-летию создания ВНИ агролесомелиоративного института. Волгоград: ВНИИАЛМИ, 2016. С. 433-438.
20. Дедова Э.Б., Маштыков К.В., Кониева Г.Н., Гольдварг Б.А. Фитомелиоративные приемы реставрации деградированных пастбищных угодий Северо-Западного Прикаспия // Международный сельскохозяйственный журнал. 2022. № 4 (388). С. 348-350.
21. Dedova E.B., Goldvarg B.A., Tsagan-Mandzhiev N.L. Land Degradation of the Republic of Kalmykia: Problems and Reclamation Methods // Arid Ecosystems. 2020. № 2. Т. 10. С. 140-147.
22. Dedova, E.B., Dedov, A.A. Ecological paradigm for sustainable functioning of reclamation systems in arid territories // IOP Conference Series: Earth and Environmental Sciencethis link is disabled. 2021. Vol. 867(1). Р. 012058. DOI: 10.1088/1755-1315/867/1/012058.
23. Методическое пособие и нормативные материалы для разработки адаптивно-ландшафтных систем земледелия. Курск, Тверь: Изд. ЧуДо, 2001. 260 с.
