CC BY
0УДК 556.51
DOI: 10.24412/cl-37200-2024-1234-1239
ТРАНСФОРМАЦИЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОГО ПРИРОДОПОЛЬЗОВАНИЯ
В БАССЕЙНЕ РЕКИ УРАЛ
TRANSFORMATION OF AGRICULTURE NATURE MANAGEMENT IN THE URAL RIVER BASIN
Сивохип Ж.Т., Павлейчик В.М. Sivokhip Zh.T., Pavleichik V.M.
Институт степи УрО РАН, Оренбург, Россия
Institute of Steppe Ural Branch of the Russian Academy of Sciences, Orenburg, Russia
E-mail: sivohip@mail.com
Аннотация. Проведен пространственный анализ трансформации сельскохозяйственного природопользования в бассейне реки Урал. Установлено, что для большинства водосборных территорий (притоки 1 порядка) характерно сокращение площади пахотных угодий. Рост площадей пашни зафиксирован для водосборов с изначальной высокой долей пахотных угодий (южные склоны Общего Сырта, возвышенности Предуралья и равнины Зауралья). К основным факторам трансформации отнесены - сокращение государственного участия в развитии агарного сектора; депопуляция и отток населения; изменение структуры использования земель сельскохозяйственного назначения и др. В итоге, в структуре пахотных угодий возросла площадь не возделываемых земель (залежей), в первую очередь за счет малопродуктивных и сложно обрабатываемых участков пашни. Общие тенденция изменения территориальной структуры сельскохозяйственного природопользования показаны на примере бассейна реки Большая Хобда. Дана характеристика отдельных видов гидромелиоративных работ, проводимых для улучшения природных условий сельскохозяйственного использований угодий. Предложены мероприятия по эколого-гидрологической оптимизации водосборных территорий со значительной долей мало востребованных земель.
Ключевые слова: бассейн реки Урал, широтная зональность, землепользование, гидромелиоративные работы, залежные земли.
Abstract. A spatial analysis of the transformation of agricultural environmental management in the Ural River Basin was carried out. It has been established that most drainage areas (first-order tributaries) are characterized by a reduction in the area of arable land. An increase in the area of arable land was recorded for watersheds with an initially high proportion of arable land (the southern slopes of the Obshchiy Syrt, the uplands of the Predural'ye and the plains of the Zaural'ye). The main factors of transformation include: reduction of state participation in the development of the agricultural sector; depopulation and outmigration; changes in the structure of agricultural land use, etc. As a result, the area of uncultivated land (fallow lands) in the structure of arable land has increased, primarily due to unproductive and difficult to cultivate arable land areas. General trends in changes in the territorial structure of agricultural environmental management are shown using the example of the Bolshaya Khobda River basin. The characteristics of certain types of irrigation and drainage work carried out to improve the natural conditions of agricultural land use are given. Measures have been proposed for the ecological and hydrological optimization of watershed areas with a significant proportion of little-used land.
Key words: Ural River basin, zoning, land use, irrigation and drainage works, fallow lands.
Введение. Формирующиеся в бассейнах рек типы природопользования как правило основаны на природно-ресурсном потенциале территорий. Бассейн реки Урал характеризуется неоднородным распределением природных ресурсов, что, главным образом, обусловлено: 1) проявлением широтной зональности ландшафтов и их компонентов; 2) расположением в пределах различных геолого-тектонических структур и в геоморфологических условиях. Смена широтно-зональных условий (в свою очередь определяющих дифференциацию ландшафтной оболочки и слагающих ее компонентов) является главной причиной неоднородности фоновых типов природопользования, основанных на территориально широком использовании естественных ресурсов [1]. Рассматриваемая территория охватывает спектр природных зон от широколиственных лесов на севере до северных пустынь в нижнем течении реки. Соответственно изменяется потенциал и состав используемых ресурсов водосборных площадей (климатических, земельных и почвенных, растительных, лесных, водных и др.), а в конечном
итоге - характер и уровень антропогенной трансформации ландшафтов при фоновом природопользовании.
В пределах бассейна реки Урал из отраслей фонового природопользования доминирующее развитие получило сельскохозяйственное использование земель. Районы преобладающего развития растениеводства соответствуют распространению зональных пахотнопригодных типов почв, а районы пастбищного животноводства охватывают более южные засушливые степные ландшафты на темно-каштановых почвах. Соответственно, современная пространственная организация сельскохозяйственного природопользования в бассейне р. Урал характеризуется значительной территориальной и отраслевой дифференциацией.
Материалы и методы исследования. Анализ трансформации фонового природопользования в бассейне реки Урал включает обобщение многолетних данных (динамика площади пахотных угодий; поголовье КРС и др.), отраженных в региональных статистических ежегодниках [2-3]. На основе геоинформационных материалов, находящихся в открытом доступе, проанализированы особенности пространственной структуры фонового природопользования. С использованием глобальных данных по пахотным угодьям [4], рассчитаны показатели распаханности водосборов бассейна реки Урал и их динамику. Более детально особенности пространственной структуры землепользования рассмотрен на примере ключевой водосборной территории реки Большая Хобда с применением разновременных снимков Landsat и верификацией результатов экспедиционными исследованиями.
Результаты и их обсуждение. В целом, для исследуемого бассейна характерны периоды скачкообразного развития фонового природопользования, обусловленные динамикой экономической активности населения и государственными инициативами. Районы развития растениеводства связаны с благоприятными агроклиматическими условиями и высоким ресурсным потенциалом черноземных почв лесостепи, северных и типичных степей. Особенностью земледельческого освоения в бассейне р. Урал стало вовлечение в пахотный оборот обширных массивов в период целинной кампании (1954-1965) вдоль южной границы пахотной пригодности, охватывающие в том числе территории с малопродуктивными почвами, сложными к возделыванию и испытывающими впоследствии негативные процессы (эрозия, засоление, снижение запасов гумуса и др.). В постсоветский период в пределах рассматриваемой территории произошла значительная трансформация сельскохозяйственного природопользования в российских и казахстанских регионах. Так, в зоне рискованного земледелия в Оренбургской области к началу XXI века стихийно выбыло от 10 до 30% посевных площадей, в Западно-Казахстанской и Актюбинской областях - до 60-70%.
Аналогичные изменения зафиксированы и в структуре водосборных территорий реки Урал (рисунок 1). В течение 2003-2019 годов на большинстве водосборов наблюдалось сокращение пахотных угодий, как по показателю распаханности (доля пашни относительно площади водосбора), так и по показателю динамики площади пашни. В среднем доля пашни в площади водосбора сократилась не более чем на 10%, превышения этого значения отмечены лишь на водосборах некоторых левобережных притоков р. Урал (Бердянка, Донгуз, Уртабуртя и Буртя) и в верхнем течении - водосборы рек Сакмара (до верхнего бьефа Сакмарского водохранилища), Янгелька, Зингейка и Таналык. Рост площадей пашни отмечен на водосборах с долей пашни более 50% от площади водосбора - правобережные притоки южных склонов возвышенности Общий Сырт (Кинделя, Иртек, Елтышовка), возвышенностей Предуралья (Салмыш, нижнее течение Сакмары, Юшатырь, Накас, Ташла), а также в Зауралье (Суундук).
На темпы сокращения интенсивности аграрного производства оказали влияние как общие факторы (социально-экономических кризис, депопуляция и отток населения из сельской местности, деградация почв и др.), так и внутрирегиональная специфика. Существенным фактором изменения сельскохозяйственного производства в российской части бассейна стало значительное уменьшение государственного участия, что в итоге привело к экономической поляризации хозяйствующих субъектов [5]. В регионах Республики Казахстан, в середине 1990-х годов, была официально проведена оптимизация сельскохозяйственного производства, включающая в том числе изменение структуры использования сельскохозяйственных земель. В частности, из оборота были выведены миллионы гектаров низкопродуктивных земель, использование которых в условиях рыночной экономики было лишено экономической целесообразности.
Рисунок 1. Динамика пахотных угодий в бассейне р. Урал (2003-2019 гг.).
Отмеченные выше тенденции отчетливо прослеживаются на примере бассейна реки Большая Хобда. Река Большая Хобда (с притоком Малая Хобда) - типичная степная река, левый приток р. Илек. Берёт начало в западных отрогах Северных Мугоджар, течёт на северо-запад по Подуральскому плато в Актюбинской области Республики Казахстан, устье расположено на границе с Оренбургской областью. Вода реки и притоков интенсивно используется для орошения. Интенсивное земледельческое освоение территории бассейна р. Большая Хобда началось в 50-е гг. XX столетия, в период проведения целинной кампании. В итоге, к середине 80-х годов доля пашни в структуре земельных угодий в бассейнах рек Большая и Малая Хобда достигла максимальных значений — 32 и 40% соответственно (рисунок 2, таблица 1).
Анализ динамики пространственной структуры пахотных угодий в бассейне реки Большая Хобда позволяет сделать следующие выводы: пространственный рисунок пахотных угодий соответствует морфометрическим особенностям водосборных территорий исследуемых рек; максимальное сокращение площади пашни характерно для периода 1995-2007 гг.; в настоящее время, несмотря на отмечаются разнонаправленные процессы — рост площади пахотных угодий в российской части бассейна с четкой ориентацией к сельским населенным пунктам, и сокращение в казахстанской части.
В процессе сельскохозяйственного освоения водосборных территорий степной зоны, происходит интенсивное вовлечение в структуру природопользования водного компонента, что в свою очередь обусловливает трансформацию качественного и количественного состояния ресурсов речного стока. Так, в аспекте воздействия на эколого-гидрологическую ситуацию в бассейне р. Урал в животноводческой отрасли наиболее значим вклад выпасаемого скота, в
первую очередь - крупного рогатого, овец и коз. Деградация почвенно-растительного покрова (часто на придолинных и прирусловых участках) приводит к изменения условий стокоформирования, активизации процессов механического переноса частиц грунта, поступлению органических загрязнителей. На удалении от крупных водотоков обычно сооружаются объекты скотоводческой инфраструктуры (летние и зимние места содержания скота, водопойные пруды) для равномерного освоения пространства безводных пастбищных угодий.
Рисунок 2. Динамика пахотных угодий в бассейне р. Большая Хобда (1986-2019 гг.) по данным спутниковых изображений Landsat (1 - возделываемые пашни; 2 - сельские населенные пункты).
Таблица 1
Динамика земельных угодий в бассейне р. Большая Хобда
1986, км2 S водосбора, о/ % 1995, км2 S водосбора, о/ % 2007, км2 S водосбора, о/ % 2019, км2 S водосбора, о/ %
Река Большая Хобда
Пашня 4732,9 32 929,2 6,4 891,5 6,1 701,9 4,8
Другие категории 9847,1 68 13650,8 93,6 13688,5 93,9 13878,1 95,2
Река Малая Хобда
Пашня 377,9 40 265,9 28 118,5 13 174,5 18
Другие категории 565,5 60 677,1 72 824,9 87 768,9 82
В земледельчески освоенной части бассейна в условиях недостатка пастбищных угодий чрезмерную пастбищную нагрузку претерпели земли не пригодные для распашки - элементы эрозионно-речных, холмисто-увалистых и низкогорных геосистем. Практически повсеместно наблюдается деградация придолинных участков, используемых в качестве пастбищных угодий, и концентрация животноводческих ферм и летних лагерей скота в непосредственной близости от водотоков, что существенно усиливает объемы поступления органических загрязнений.
Одним из факторов трансформации стока на локальных территориях являются последствия гидромелоративных работ, активно проводимых в XX веке для улучшения природных условий сельскохозяйственного использований угодий. В южных степных районах для обводнения пастбищ и сенокосных угодий проводились опыты аккумуляции талой снеговой воды посредством системы дамб (рисунок 3). Подобные гидромелиоративные работы, как и на многих поливных участках, часто заканчивались засолением почвенного профиля и деградацией кормовых угодий.
Рисунок 3. Примеры гидромелиоративных мероприятий в бассейне р. Урал. Опыт обводнения при помощи дамб — А — склон долины р. Буртя (пос. Буртинский), Б — пойма р. Урал (с. Крючковка - Буранчи). Дренирование местности — В — спрямление русла р.Урал в его верховьях (с. Рысаево), Г — дренажные канавы в долине р. Таналык в районе оз. Графское.
В районах с относительно пониженным рельефом, напротив, проводились работы по улучшению степени дренированности. Для этого на пониженных участках сооружалась система дренирующих каналов (канав), либо искусственно спрямлялось русло рек (рисунок 3, В и Г). Подобные мероприятия относительно широко проводились в восточных предгорьях Урала и в Таналыкской депрессионной зоне. Ввиду локального проведения мелиоративных мероприятий в бассейне Урала (как и горных работ в поймах рек) их влияние на формирование речного стока незначительно. Тем не менее, необходимо отметить актуальность систематизации и анализа подобных сведений, что позволяет оценить характер геоэкологических и экономических последствий хозяйственной деятельности.
Выводы. Анализ динамики структуры сельскохозяйственных угодий в бассейне реки Урал позволяет сформулировать следующее:
1. В целом по бассейну реки Урал наблюдаются разнонаправленные тенденции. Отдельные районы (в основном относящиеся к лесостепям и северным степям Предуралья и Зауралья) демонстрировали устойчивость сельскохозяйственного производства к неблагоприятным макроэкономическим условиям. В то же время, многие районы за последние 20-30 лет по разным причинам сократили объемы сельскохозяйственного производства, что проявилось в трансформации системы расселения, структуры сельскохозяйственного производства и формированию обширных площадей мало востребованных земельНаиболее заметные изменения произошли в животноводческом секторе, что привело к резкому сокращению поголовья скота, снижению пастбищной нагрузки на угодья, ликвидации часть сопутствующей инфраструктуры (фермы, летние лагери скота, водопойные пруды). В структуре пахотных угодий возросла площадь не возделываемых земель (залежей), в первую очередь за счет малопродуктивных, сложно обрабатываемых, удаленных от населенных пунктов участков пашни.
2. С точки зрения эколого-гидрологической оптимизации водосборных территорий со значительной долей мало востребованных земель (особенно для левобережных притоков р. Урал в восточной части бассейна), одним из принципов может стать их включение в систему крупных ООПТ или организации отдельных ООПТ. Особенно актуально данное предложение, если учесть тот факт, что крупные ООПТ бассейна р. Урал расположены в приводораздельных участках, в связи с чем они функционально неполноценны, так как не охватывают весь спектр экологических связей.
3. Актуальной проблемой остается гидрологическая оценка косвенного влияния богарного земледелия на динамику и качество ресурсов речного стока, что связано со сложными процессами взаимодействия природных и антропогенных факторов. В целом считается, что агротехнические и агролесомелиоративные мероприятия в засушливых районах уменьшают склоновый и речной сток. Результаты исследования влияния распаханности степных водосборов (прежде всего зяблевой пахоты) на динамику поверхностного стока талых вод и коэффициента стока соответствует изменениям доли зяби [6]. При проведении подобных оценок, необходимо учитывать механизмы саморегулирования гидрологических систем, особенно в условиях хозяйственной деятельности. Например, введение зяблевой пахоты, приведшей к уменьшению поверхностного склонового стока, будет частично компенсировано за счет увеличения его подземной составляющей [7]. Кроме того, на современном этапе острой и нерешенной проблемой остается оценка диффузного загрязнения рек и водоемов, пространственная специфика которого непосредственно зависит от структуры использования земель на водосборах [8].
Таким образом, в пределах бассейна р. Урал сформировалась устойчивая система фонового природопользования, основанная на принципе максимально возможного освоения естественных ландшафтов степной зоны, что в свою очередь актуализирует необходимость регламентации сельскохозяйственной нагрузки на водосборные территории.
Работа выполнена в рамках темы государственного задания: «Проблемы степного природопользования в условиях современных вызовов: оптимизация взаимодействия природных и социально-экономических систем» № АААА-А21-121011190016-1.
Список литературы
1. Рунова Т.Г., Волкова И.Н., Нефедова Т.Г. Территориальная организация природопользования. М.: Наука, 1993. 208 с.
2. Регионы России. Социально-экономические показатели в 2020 году. Статистический сборник. URL: https://rosstat.gov.ru/folder/210/document/13204.
3. Регионы Казахстана в 2020 году. Статистический ежегодник. Нур-Султан, 2021. 455 с.
4. Potapov P., Hansen M.C., Pickens A., Hernandez-Serna A., Tyukavina A., Turubanova S., Zalles V., Li X., Khan A., Stolle F., Harris N., Song X-P., Baggett A., Kommareddy I., and Kommareddy A. The global 2000-2020 land cover and land use change dataset derived from the Landsat archive: first results // Frontiers in remote sensing. 2022. 13, April. DOI: 10.3389/frsen.2022.856903.
5. Нефедова Т.Г. Основные тенденции изменения социально-экономического пространства сельской России // Известия Российской академии наук. Серия географическая, 2012. № 3. С. 5-21.
6. Нестеренко Ю.М. Водная компонента аридных зон: экологическое и хозяйственное значение. Екатеринбург, 2006. 285 с.
7. Коронкевич Н.И. Некоторые направления географо-гидрологических исследований // Географические направления в гидрологии / Под ред. Н.И. Коронкевича, Г.М. Черногаевой. М., 1995. С. 30-48.
8. Ясинский С.В., Кашутина Е.А. Сидорова М.В. Диффузное загрязнение водных объектов равнинных территорий: проблемы оценки // Известия РАН. Серия географическая, 2023. Т. 87. № 1. С. 115-130.
