 |  | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
 УДК 504.052 К вопросу оценки опустынивания земель
Устинова Е.А., доцент, Венглинская О.А., студентка Тульский государственный университет, Россия
Рассмотрены вопросы оценки опустынивания земель, на примере Калмыкии выполнен анализ состояния земель, получена карта пространственного распределения опустынивания
Деградация земельных ресурсов обычно происходит в экологически уязвимых районах, а факторы экологической чувствительности и воздействия на окружающую среду являются основными элементами для оценки уязвимости и устойчивости земель. Экологическая чувствительность отражает также риск возникновения деградации. В различных регионах экологическая чувствительность может быть конкретно выражена как чувствительность к опустыниванию, потере почвы, засолению, эрозии или карстообразованию. В южной части Российской Федерации, где климат засушливый с резкими перепадами суточных температур, экологическая чувствительность в основном представлена чувствительностью к опустыниванию. В России борьба с последствиями опустынивания, а также предотвращение дальнейшего его распространения проводятся на основе комплекса национальных программ. Вопросами борьбы с опустыниванием занимается Федеральный научный центр агроэкологии РАН. Оценку деградации и опустынивания ландшафтов российские ученые проводят на основе данных дистанционного зондирования с учетом почвенных и геоморфологических условий и типов ландшафтов; считаются индексы деградации и аридности, позволяющие классифицировать сельскохозяйственные угодья по степени деградации [2]. Важное значение в настоящее время приобретают методы выявления земель, склонных к опустыниванию, с целью прогнозирования их дальнейшего состояния. Такие исследования проводятся не только в нашей стране, но и за рубежом. Так, для условий Казахстана китайскими учеными Т. Юнфэн Ху и Юэци Хан был использован комплексный метод мониторинга опустынивания с целью быстрого и точного выявления и картографирования земель [3]. В данном методе предложено на основе оценки чувствительности земель к опустыниванию комбинировать другие индикаторы процесса для выявления и локализации участков деградации: нормализованный разностный индекс вегетации (Normalized Difference Vegetation Index, далее NDVI) и чистую первичную продуктивность (Net Primary Productivity, далее NPP). Растительный покров и NDVI характеризуют качество и состояние здоровья наземной растительности, а NPP растительности отражает продуктивность поверхностной растительности и стабильность экосистем [3]. Эти параметры получают на основе спутникового дистанционного зондирования. Исходными данными для расчетов также являются: исторические метеорологические данные, основанные на наземных наблюдениях, фоновые геопространственные данные, такие как структура почвы, цифровая модель рельефа (ЦМР), данные о состоянии земель. В России наиболее уязвимыми в отношении опустынивания оказались Калмыкия, Дагестан и Астраханская область, которые столкнулись с наступлением песков на плодородные земли [1]. Так как Казахстан граничит с этими регионами, методика Т. Юнфэн Ху, Юэци Хана может быть адаптирована и применима в нашей стране. Оценка опустынивания по данной методике была выполнена для земель Республики Калмыкия, наиболее подверженных данному процессу. Расчет показателей опустынивания делится на три части: - анализ чувствительности к опустыниванию; - анализ тренда NPP; - мониторинг устойчивости. По результатам расчетов определяется индекс чувствительности к опустыниванию для исследуемого района (таблица 1). Данные, используемые для расчетов, бесплатны и общедоступны. Расчет легко реализуем на больших площадях, что позволяет применить методику для любого из регионов.
Таблица 1 - Показатели и критерии классификации чувствительности к опустыниванию
По результатам исследования с помощью программы Surfer от Golden Software (ПО для 2D- и 3D-картографирования, моделирования и анализа) создана карта пространственного распределения чувствительности к опустыниванию в Республике Калмыкия (рисунок 1). Примерно 76,1 % земель (56,87 тыс.км2) региона относится к чувствительным к опустыниванию территориям, из них 18,3 % (13,68 тыс.км2) сверхчувствительные области, высокочувствительные - 20,7% (15,47 тыс.км2), умеренно-чувствительные составляют 32,6 % (24,36 тыс.км2). Территории с низкой чувствительностью к опустыниванию занимают 12,7% (9,41 тыс.км2), с незначительной чувствительностью - 11,1% (8,30 тыс.км2).
Рис. 1 – Пространственное распределение чувствительности к опустыниванию С точки зрения пространственного распределения большинство районов Калмыкии являются умеренно чувствительными, а районы с высокой чувствительностью сосредоточены в основном в северных и восточных районах, в то время как в западных и центрально-южных чувствительность к опустыниванию относительно низкая. В частности, Черноземельский, Ики-Бурульский, Яшкульский и Юстинский районы Калмыкии являются особо чувствительными территориями. Поверхностные экосистемы этих регионов в основном представляют собой луга или пустыни, а поверхностный растительный покров относительно невелик. Под влиянием изменения климата и чрезмерной деятельности человека может произойти опустынивание. Тенденция изменения и значение чистой первичной продуктивности в Республике Калмыкия с 2000 по 2021 г. представлена на рисунке 2. Результаты пространственной статистики показывают, что с 2000 г. примерно 80,6 % земель Калмыкии (60,23 тыс. км2) находится в состоянии снижения NPP, из которых 8,1 % (6,05 тыс.км2) находится в состоянии значительного уменьшения и 72,5 % (54,18 тыс.км2) - в состоянии незначительного упадка. Еще 16,3 % территории (12,18 тыс.км2) находится в состоянии увеличения NPP.
Рис. 2 – Тренд NPP экосистемы Республики Калмыкия с 2000 по 2021 гг.
Расчет устойчивости развития NPP (CV) с 2000 по 2021 г. показал, что 59,2% территории республики (44,24 тыс.км2) находятся в стабильном или очень стабильном состоянии и не претерпели серьезных изменений, лишь на 4,9 % территории (3,66 тыс.км2) NPP резко колеблется. Нестабильные районы в основном находятся в восточной части региона (Юстинский, Октябрьский и Яшкульский районы). Резкие изменения NPP за длительный период времени (2000–2021 гг.) свидетельствуют о быстрой сукцессии региональной экосистемы. Процесс экологической деградации происходит в тех районах, где NPP резко меняется или имеет место многолетняя тенденция изменения NPP. На основе комплексного применения результатов оценки чувствительности к опустыниванию, анализа тенденции изменения NPP и анализа устойчивости NPP, с поддержкой функции наложения ГИС, и в соответствии с процессом идентификации опустынивания [3] получена карта пространственного распределения опустынивания земель в Республике Калмыкия (рисунок 3). Статистические результаты показывают, что общая площадь опустынивания с 2000 по 2021 год составляет примерно 9,95% от общей площади суши региона.
Рис. 3 - Пространственное распределение опустынивания земель в
Опустынивание земель в основном распространено на обширной территории Черных земель в Яшкульском районе, особенно в прибрежных низменностях Каспийского моря в Черноземельском и Лаганском районах, Сарпинской низменности в Юстинском и Октябрьском районах Республики Калмыкия. Анализ уровня опустынивания земель в районах Республики представлен в таблице 2.
Таблица 2 - Площади и доли опустынивания в Республике Калмыкия
Климат в республике имеет тенденцию к потеплению и высыханию. Для основных регионов опустынивания среднегодовые темпы повышения температуры и темпы сокращения количества осадков в четырех регионах (Черноземельский, Ики-Бурульский, Яшкульский и Юстинский районы) были в 13 раз и в 4,7 раза выше, чем средние темпы изменения по Калмыкии, соответственно. Неблагоприятные климатические тенденции потепления и засыхания в этих четырех регионах в определенной степени способствуют формированию и развитию опустынивания земель. Таким образом, рассмотренная методика позволяет определить тенденции изменения в экосистеме региона, подвергающегося влиянию опустынивания, с учетом данных о климате, рельефе, почвах и данных вегетационного индекса. Критерий анализа – чувствительность земель к опустыниванию прогнозирует потенциальное негативное воздействие на сельскохозяйственные земли того или иного региона России. В результате возможно внедрять более целенаправленные мероприятия для защиты земель и повышения их экономической значимости.
Библиографический список 1. Роскосмос поможет выяснить причины опустынивания в Калмыкии, Дагестане и Астраханской области [Электронный ресурс]. - Режим доступа: https://russianspacesystems.ru/2022/10/06/roskosmos-pomozhet-vyyasnit-prichiny-opustynivaniya 2. Кулик К. Н. Геоинформационный анализ опустынивания Северо- Западного Прикаспия / К.Н. Кулик, В.И. Петров, В.Г. Юферев, Н.А. Ткаченко, С.С. Шинкаренко// Аридные экосистемы – 2020 - №2 (83) – С. 16-24. 3. Yunfeng Hu, Yueqi Han, Yunzhi Zhang. Опустынивание земель и влия-ющие на него факторы в Казахстане // Journal of Arid Environments – 2020–№180 4. Surfer. GoldenSoftware [Электронный ресурс]. - Режим доступа: https://www.goldensoftware.com/products/surfer
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
 |  |
