CC BY
43
УДК 631.630
ВЛИЯНИЕ АГРОЛЕСОМЕЛИОРАЦИИ НА ВОССТАНОВЛЕНИЕ РАСТИТЕЛЬНОГО ПОКРОВА ДЕГРАДИРОВАННЫХ ПАСТБИЩ РЕСПУБЛИКИ КАЛМЫКИЯ
К. Б. Мушаева, к. с.-х. н., [email protected] - Калмыцкая научно-исследовательская агролесомелиоративная опытная станция - филиал ФНЦ агроэкологии РАН, г. Элиста, Калмыкия
Агролесомелиорация аридных земель является одним из экологически обоснованных видов мелиорации. В Республике Калмыкия приложено много усилий к тому, чтобы восстановить растительность природных пастбищ, обеспечить рациональное использование естественных кормовых ресурсов. Для выявления деградации пастбищ предлагается использовать геоинформационные и локальные
Агролесомелиорация аридных земель является одним из экологически обоснованных видов мелиорации. При этом осуществляется комплексное и глубокое воздействие на все компоненты природной среды, улучшается обеспеченность прилегающих к насаждениям территорий влагой, изменяются эдафических условий. Накопленный наукой и практикой опыт выращивания лесомелиоративных насаждений на пастбищных землях показывает, что они значительно снижают скорость ветра, улучшают микроклимат пастбищ, предохраняют почвы от эрозии, в 1,5-3 раза повышают продуктивность естественных кормовых угодий [1] и создают благоприятные условия для улучшения пастбищ и внедрения пастбищного оборота. Защитные насаждения на пастбищах изменяют ландшафт аридных территорий, улучшают санитарно-гигиенические условия в животноводческих хозяйствах, повышают экономическую эффективность животноводства, служат средством долговременной защиты прилегающих территорий и способствуют восстановлению и рациональному использованию их эколого-биологического потенциала. Особенно эффективно применение лесных насаждений в пастбищном животноводстве в сочетании с улучшением пастбищ путем посева и подсева ценных кормовых трав. При правильном использовании затраты на выращивание таких насаждений окупаются через 3-5 лет после посадки или через 2-3 года после начала их эксплуатации [2].
За годы развития аридной агролесомелиорации было разработано 17 технологических решений, связанных с комплексной фитомелиорацией пастбищ и формированием лесопастбищных и других лесоаграрных ландшафтов применительно к 16 лесомелиоративным выделам [10].
Чрезвычайно напряженная и неуклонно ухудшающаяся экологическая обстановка в Республике Калмыкия крайне отрицательно сказывается на экологической безопасности населения и требует все более значительных затрат общества на предотвращение и ликвидацию загрязнения окружающей природной среды. Однако за последнее десятилетие из года в год происходит сокращение бюджетных средств, выделяемых на охрану окружающей среды.
Материалы и методика.
В Республике Калмыкия приложено много усилий к тому, чтобы восстановить растительность природных пастбищ на Черных землях, обеспечить рациональное использование естественных кормовых ресурсов. В рамках реализации «Генеральной схемы по борьбе с опустыниванием» и «Националь-
источники данных, включая растровые изображения на космоснимках. В работе приведены результаты использования данных дешифрирования кос-моснимков с применением геоинформационных технологий для анализа деградации пастбищ и даны соответствующие рекомендации.
Ключевые слова: агролесомелиорация, деградация, опустынивание, пастбища, космоснимки.
ной программы действий по борьбе с опустыниванием в Республике Калмыкия» удалось замедлить лавинообразный ход опустынивания на площади около 1 млн. га и восстановить более 300 тыс. га сбитых пастбищ. Указанные положительные результаты были достигнуты как за счет оптимизации поголовья выпасаемых животных, так и за счет проведения работ по фитомелиоративной реконструкции пастбищ.
Современное состояние окружающей среды свидетельствует о том, что экологические проблемы обусловлены двумя основными факторами: расточительным использованием природных ресурсов, которое снижает продуктивность биосферы, и загрязнением, в том числе и техногенном, которое угрожает всему живому. Одной из наиболее острых экологических проблем является деградация земельных ресурсов. В границах Российской Федерации оно затронуло Северо-Западный Прикаспий, в частности известный регион Черные земли на территории Республики Калмыкия.
Экологическая сущность процессов деградации и опустынивания пастбищ, малопродуктивных и орошаемых земель как процесса обеднения аридных, субаридных и даже субгумидных экосистем совместным воздействием человека и засухи, что приводит в первую очередь к уменьшению продуктивности растительности и разрушению почв.
Российскими исследователями [3, 7] были выявлены основные антропогенные факторы деградации и опустынивания аридных территорий Калмыкии.
Выявление очагов опустынивания по космо-снимкам производится на основе анализа фототона изображения и сравнения с ним фототона, установленного для открытых, скальпированных почв при фотоэталонировании [5].
Для естественных пастбищных угодий, где состав травянистого покрытия определен местными природными и климатическими условиями и относительно стабилен, основным признаком деградации будет являться уменьшение проективного покрытия. В связи с этим основным дешифровочным признаком деградации пастбищ выступает проективное покрытие пастбищ травянистой растительностью. Дополнительным дешифровочным признаком может служить рисунок изображения. Можно отметить, что фототон изображения пастбищных фитоценозов зависит от соотношения фототона открытой почвы и фототона растительности.
При работе с аэрокосмическими снимками в оптическом диапазоне растительный покров в степной, полупустынной и пустынной зонах дает интегральное изображение [4].
Анализ деградации пастбищ, малопродуктивных и орошаемых земель осуществляется на основе дешифрирования состояния фитоценозов по аэрокосмическим снимкам. Критерием деградации выбрано проективное покрытие, определяемое по средним статистическим значениям фототона изображения пастбищ, малопродуктивных и орошаемых земель. Диапазон фототона, соответствующий различным уровням деградации, зависит от состава пастбищной растительности, проективного покрытия, а также от типа почвы и содержания в ней гумуса.
В основу анализа состояния таких угодий положен запатентованный способ дешифрирования со-
47° 07'
47° 05*
Ы
с ■г
с ч с
г ^
(Ч о Ч1 -1-
В настоящее время для территории исследований характерна деградация земель, связанная с перевыпасом припоселковых пастбищ.
Почвы представлены светло-каштановыми почвами в комплексе с солонцами. В таблице 1 приводится описание полевого обследования на тестовом полигоне Ергенинский.
На выровненных и незначительно пониженных участках микрорельефа на светло-каштановых почвах распространены ксерофильные дерновинные злаки (типчак, ковыль Лессинга и тырса, житняк, тонконог). На микроповышениях с солонцами ав-томорфными - полынь черная и белая, прутняк, грудница, камфоросма. В западинах и потяжинах на лугово-каштановых почвах преобладают пырей ползучий, шалфей, острец, лапчатка, гречишка, подмаренник.
Анализ распределения площади земель по уровням деградации на тестовом участке общей площадью 19749 га показал, что 6277 га площади сильно дегради-рованы (уровень деградации «бедствие» и «кризис») и
стояния пастбищ [9].
Прогнозно-динамическое картографирование основано на использовании пространственно временного подхода, а оценка состояния пастбищ и малопродуктивных земель производится на основе дешифрирования космоснимков с применением геоинформационных технологий анализа и обработки космоснимков [8].
Обсуждение и результаты.
Объект исследований площадью 19749 га (рисунок 1), находится в окрестностях поселка Ергенинский Кетченеровского района Республики Калмыкия, расположенного на южном склоне Ерге-нинской возвышенности.
С
с
с
6950 га имеют уровень деградации «риск».
Таким образом, только 6522 га площади пастбищ в настоящий момент не деградированы.
Выводы.
Под влиянием неумеренного выпаса скота в полынно-злаковых степях Ергеней наблюдается уменьшение доли злаков и увеличение доли полыней, при этом наблюдается увеличение количества и площади очагов опустынивания. На солонцах преобладает растительность с проективным покрытием 40-50%. На солонцовых пятнах Artemisia abrotanum + Poa + Lepídium. Встречаются участки с проективным покрытием менее 10%.
На рисунке 2 представлен геоинформационный картографический слой - космокарта деградации пастбищ на тестовом участке.
Был сделан анализ снимка по уровням деградации с применением ГИС-технологий (рисунок 3). На данном рисунке представлено распределение площади полигона по уровням деградации травянистой растительности.
Рисунок 1 - Космоснимок тестового полигона Ергенинский с тестовыми участками
Таблица 1 - Характеристика тестового полигона по данным полевого обследования
№ точек Координаты точек Описание участка. Растительность Степень деградации
1 47° 3' 56.300148» с.ш. 44° 28' 9.400152» в.д. Светло-каштановые почвы в комплексе с мелкими солонцами. Мятликово-чернополынно-белополынное. Artemisia abrotanum, Stipa lessingiana, Chamomilla recutita, Poa, Leymus ramosus, Anabasis aphylla, Stipa sareptana, Artemisia lercheana II
2 47° 6' 13.6404» с.ш. 44° 24' 55.872» в.д. Солонцы средние. Среднесбитые пастбища Мятликово-ромашниково-белополынное. Poa, Chamomilla recutita, Artemisia lercheana, Tanacetum parthenium, Phlomis pungens, Stipa ucralnica, Carduus, Achillea, Festuca valesiaca, Carex, Linum perenne, iris pumila, Bromus, Artemisia austriaca, Thymus, Euphorbia, Anabasis aphylla, Carduus, Veronica verna II
3 47° 7' 18.900192» с.ш. 44° 29' 11.800176» в.д. Светло-каштановые почвы в комплексе с мелкими солонцами. Ковыльно-полынное-мятликовое. Poa, Stipa lessingiana, Stipa sareptana, Alyssum desertorum, Artemisia lercheana, Chamomilla recutita, Phlomis pungens, achillea leptophylla, Descurainia, Bromus, Meniocus linifolius, Festuca valesiaca III
4. 47° 8' 15,399996» с.ш. 44° 29' 32,800164» в.д. Светло-каштановые суглинистые слабосолонцеватые, не засоленные. Типчаково-ковыльно-белополынно-мятликовое. Stipa essingiana, Poa, Festuca valesiaca, Bromus, Artemisia lercheana, Phlomis pungens, Stipa capillata, Koeleria, Festuca valesiaca, Tanacetum parthenium, Achillea, Ornithogalum, Kochia, Veronica multifida II
5. 47° 5' 26,25» с.ш. 44° 34' 31,4832» в.д. Разнотравно-белополынно-мятликовое. Сильносбитые пастбища. Poa, Artemisia lercheana, Stipa lessingiana, Lepidium, Leymus ramosus, Anabasis aphylla, Galatella III
Рисунок 2 - Геоинформационный картографический слой деградации пастбищ
■ бедствие ■ кризис риск ■ норма Рисунок 3 - Распределение площади земель по уровням деградации на тестовом полигоне Ергенинский, %
В качестве рекомендаций на пастбищах данной территории для пастбищного животноводства целесообразно создать следующие виды мелиоративных лесных насаждений:
1. Пастбищезащитные лесные насаждения. Они разделят пастбищные площади на участки и значительно облегчат нормированный выпас скота, защитят животных от жары, повысят уровень травостоя, снизят силу ветра.
2. Пастбищные мелиоративно-кормовые насаждения в совокупности с кустарниковыми с целью повышения продуктивности низкоурожайных пастбищ путем превращения их в травянисто-кустарниковые пастбища, т.к. кустарники служат дополнительным источником корма и создают более благоприятные условия для выпаса скота (улучшают микроклимат, повышают урожай трав и их качество, защищают животных от неблагоприятных погодных условий) и предотвращают ветровую эрозию.
Уже известно, что в районах Калмыкии пастбищные мелиоративные насаждения позволяют дополнительно получить до 6-9 ц/га кормовой массы и обеспечивают круглогодичным кормом животных [1].
3. Зеленые зонты - групповое размещение деревьев в местах дневного отдыха скота для защиты его от прямой солнечной радиации, изнурительного летнего зноя и облегчения терморегуляции животных. Создаются зеленые зонты, главным образом, по небольшим понижениям и падинам, имеющим дополнительное увлажнение за счет местного стока.
4. В местах, где нет пастбищезащитных лесных полос, необходимо создавать затишковые насаждения для защиты и укрытия отар, гуртов и табунов сельскохозяйственных животных от неблагоприятных погодных условий.
5. Обязательно создание защитных насаждений возле животноводческих ферм и стоянок для защиты животноводческих помещений от вредоносных ветров и от заноса их снегом, песком и пылью, а также для улучшения санитарно-гигиенических условий на фермах и кошарах.
Кроме того, можно отметить, что применение дистанционного зондирования для классических геоботанических и лесотаксационных исследований позволяет решить многие задачи более оперативно и качественно. Достоинством данного метода является:
- создание цифровых тематических карт, которые являются определенными моделями для решения различных задач (природоохранных, природопользования, современного состояния растительного покрова);
- использование методов дистанционного зондирования позволяет более точно и оперативно проводить дешифрирование аэрокосмических снимков - выделение контуров;
- оперативная оценка современного (актуального) состояния растительности, определение трансформации растительного покрова, ее степени и размеров;
- достоверная оценка биоразнообразия на исследуемой территории (фитоценотического, ландшафтного, экосистемного).
Применение аэрокосмических методов при исследовании деградированных ландшафтов в значительной степени связано с труднодоступностью
этих территорий. Аэрокосмические снимки, обладая значительной обзорностью и информативностью, позволяют объективно оценить обстановку и принять эффективные меры, направленные на сохранение природных кормовых угодий и их рациональное использование.
Литература:
1. Бакурова КБ. Агролесомелиоративное картографирование и эколого-экономическая оценка деградированных агроланшафтов (на примере Северо-Западного Прикаспия): дисс. ... канд. с.-х. наук. - Волгоград: ВНИАЛМИ, 2007. - 209 с.
2. Богун А.П., Ташнинова Л.Н. Пастбища Калмыкии и их лесоаграрное освоение // Степи Северной Евразии: Эталонные степные ландшафты: проблемы охраны, экологической реставрации и использования: материалы III Междунар. симпозиума. - Оренбург: ИПК «Газ-промпечать», 2003. - С 453-455.
3. Виноградов, Б. В. Аэрометоды изучения растительности аридных зон / Б. В. Виноградов - М.-Л. : Наука, 1966. - 362 с.
4. Дистанционная оценка деградации пастбищ по аэрокосмоснимкам / К.Н. Кулик, А.С. Рулев, В.Г. Юфе-рев и др. // Современное состояние лесного хозяйства и озеленения в Республике Казахстан: проблемы, пути их решения и перспективы : матер. межд. науч. конф., посвященной 50-летию организации НПЦ лесного хозяйства МСХ РК, 23-24 августа 2007 г., г. Щучинск. - Ал-маты, 2007. - С. 253-257.
5. Касьянов Ф.М., Маслов Ю.М. Лесоразведение в Калмыкии на службу животноводству. - Элиста: Калм. кн. изд-во, 1970. - 113 с.
6. Кулик К. Н., Рулев А. С., Юферев В. Г. Геоинформационный анализ динамики опустынивания на территории Астраханской области/ К. Н. Кулик, А. С. Рулев, В. Г. Юферев / Аридные экосистемы. - 2015 - Т.21. - № 3 (64). С. 23-32.
7. Кулик, К. Н. Агролесомелиоративное картографирование Северо-Западного Прикаспия : автореф. дис. докт. с.-х. наук / Кулик К. Н.. - Волгоград, 1996. - 48 с.
8. Методическое пособие по применению информационных технологий в агролесомелиоративном картографировании / Кулик К. Н., Петров В. И., Свинцов И. П. и др. М.: Россельхозакадемия, 2003. - 48 с.
9. Пат. RU № 2327107 С1 Российская Федерация, МПК G01C 11/00. Способ определения состояния пастбищ, подверженных деградации / В.Г Юферев., К. Н. Кулик, А. С. Рулев, К. Б. Бакурова; заявитель ГНУ ВНИАЛМИ Россельхозакадемии. - №2006112379/28; заявл. 13. 04. 2006; опубл. 20.06.2008, Бюл. № 17; приоритет от 13.04.2008, - 3 с.
10. Фитомелиоративная реконструкция и адаптивное освоение Черных земель / С.Д. Дурдусов, М.С. Зула-ев, К.Н. Кулик и др. - Волгоград - Элиста, 2001. - 322 с.
THE IMPACT OF AGROFORESTRY ON THE
REVEGETATION OF DEGRADED PASTURES OF THE REPUBLIC OF KALMYKIA
K. B. Mushaeva, K.S-Kh.N. - Kalmyk scientific research
experimental station of agroforestry - affiliate of FSC of Agroekology RAS, Elista, Kalmykiya
Agroforestry reclamation of arid lands is one of ecologically based types of reclamation. In the Republic of Kalmykia, a lot of efforts have been made to restore the vegetation of natural pastures, to ensure the rational use of natural forage resources. To identify pasture degradation, it is proposed to use geo-information and local data sources, including raster images on satellite images. The paper presents the results of using data from the interpretation of satellite images using geo-information technologies to analyze pasture degradation and gives appropriate recommendations.
Key words: agroforestry, degradation, desertification, pastures, space photos.
