Содержание к диссертации
Введение
1. Теоретические и методические подходы при мониторинге антропогенной нагрузки и деградации земель сельскохозяйственного назначения на основе ГИС-технологий 12
1.1. Современные проблемы антропогенной деградации земельных ресурсов 12
1.2. Теоретические и методические подходы при мониторинге антропогенной нагрузки и деградационных процессов 26
1.3. Использование современных ГИС-технологий при мониторинге земель сельскохозяйственного назначения 32
1.4. Заключение 36
2. Почвенно-климатическая характеристика региона исследований, методика оценки антропогенной нагрузки и деградационных процессов 39
2.1. Краткая характеристика территории Ставропольского края 39
2.2. Распределение ландшафтов на территории края 49
2.3. Методика исследований антропогенной нагрузки и деградационных процессов 55
2.3.1. Баллы деградации земель сельскохозяйственного назначения 55
2.3.2. Программное обеспечение и методика дистанционного мониторинга 67
3. Мониторинг деградационных процессов по районам края 73
3.1. Засоление 75
3.2. Солончаки и солонцовые комплексы 80
3.3. Переувлажнение 85
3.4. Заболачивание 92
3.5. Дефляция 99
3.6. Эрозия 104
3.7. Совместное проявление дефляции и эрозии 109
3.8. Каменистость 115
3.9. Суммарная антропогенная деградация 119
4. Антропогенная нагрузка на земли сельскохозяйственного назначения края 126
4.1. Плотность населения в крае 126
4.2. Распаханность земель сельскохозяйственного назначения 136
4.3. Мелиорированные земли 145
4.4. Кадастровая стоимость 155
5. Комплекс мероприятий по сохранению и улучшению состояния земель сельскохозяйственного назначения края 164
5.1. Обобщенная оценка антропогенной нагрузки на земли сельскохозяйственного назначения края 164
5.2. Оценка экологического состояния земель сельскохозяйственного назначения через КЭс (коэффициент экологической стабилизации) 170
5.3. Заключение и предложения по снижению антропогенной нагрузки и степени деградационных процессов 175
Выводы и предложения 187
Литература 192
Приложения 219
- Теоретические и методические подходы при мониторинге антропогенной нагрузки и деградационных процессов
- Переувлажнение
- Распаханность земель сельскохозяйственного назначения
- Заключение и предложения по снижению антропогенной нагрузки и степени деградационных процессов
Теоретические и методические подходы при мониторинге антропогенной нагрузки и деградационных процессов
Огромный ущерб народному хозяйству приносит и дефляция (ветровая эрозия) почв. В результате сдувающего действия ветра уменьшаются мощность гумусового горизонта и плодородие почвы. При выдувании сантиметрового слоя чернозема теряется 45 кг азота, 18 кг фосфора и 180 кг калия с каждого гектара. В Воронежской области ежегодные потери гумуса от эрозии варьируют в пределах 90-1000 кг/га и более. Общая сумма ущерба от эрозии и дефляции почв в России составляет примерно 10-11 млрд. руб. в год. По данным государственного учета, в составе сельскохозяйственных угодий Российской Федерации эрозионные и дефлированные почвы занимают 50726,9 млн. га, "или 28,5% от обследованной площади. Особенно значительны площади эродированных сельскохозяйственных угодий в Центральном, Южном, Приволжском и Сибирском федеральном округах, удельный вес их варьирует от 19,1 до 39,9%. Каждый третий-пятый гектар этих земель нуждается в защите от эрозионных процессов. В ряде субъектов вышеуказанных округов удельный вес таких земель намного выше: в Республике Дагестан - 2045,6 тыс. га (64,4%), Омской области - 1322,7 тыс. га (53,2%), Красноярском крае - 717,5 тыс. га (67,6%), Республике Башкортостан — 3914,8 тыс. га (58,4%), Краснодарском крае- 2907,5 тыс. га (74,3%), Алтайском крае - 5412,9 тыс. га (51%). К наиболее надежным мерам борьбы с проявлением водной и ветровой эрозии относятся: создание комковатой структуры почвы, которая увеличивает водопоглотительную способность почвы и повышает устойчивость к выдуванию; введение почвозащитных севооборотов с высоким удельным весом многолетних трав; полезащитные лесные полосы продуваемой конструкции, но расположенные с учетом рельефа [Адиньяев Э.Д., 2007; Государственный контроль..., 1995; Государственный доклад..., 2000; Государственный (национальный)..., 2000; Государствен I ный доклад..., 2006; Клюшин П.В. и др., 2001, 2007, 2009, 2010а, 20106; Клюшин П.В., Трухачев В.И., Воронин М.А., 2004; Клюшин П.В., Трухачев В.И., Цыганков А.С, 2005; Ковда В.А., 1984; Комов Н.В., 1999; Купчиненко А.В., Родина Н.Г., 2001; Куприченков М.Т. и др., 2002; Кураков Л.И., 1983; Подколзин А.И., 2001; Полуэктов Е.В., Чешев А.С, 1990; Полуэктов Е.В., 1995; Савинова, СВ., Клюшин П.В., 2006; Субрегиональная..., 2001; Труха-чев В.И. и др., 2001; Трухачев В.И., Клюшин П.В., 2005; Цховребов B.C., Лопатин СИ., 2001; Цыганков А.С. и др., 2000, 2001; Чешев А.С, Вальков В.Ф., 2002; Чупахин В.М., 2001; Экология..., 1998; Bertalanfry L., 1968; FAO-UNESCO..., 1994; Pimentel D., Pimentel S., 1980].
Поддержание на пашне постоянного растительного покрова в течение года — наиболее экономичный способ регулирования эрозионных и дефляционных потерь почвы. Однако почвозащитное действие растительность оказывает при проективном покрытии не менее 70%. Поэтому в севообороте должно быть оптимальное содержание основных и промежуточных культур с различной почвозащитной эффективностью. Поскольку в земледелии практически невозможно обеспечить полную непрерывность и долговечность растительного покрова, комплекс дополняют мероприятиями (глубокое рыхление, глубокая обработка, поделка микрорельефа, полосная обработка, почвозащитные технологии), которые повышают впитывание талых и ливневых вод, а также противоэрозионную устойчивость почв. Дальнейшее усиление почвозащитного эффекта комплекса достигается путем дополнения его мероприятиями, замедляющими скорости поверхностного стока и воздушного потока (кулисы, буферные полосы, чередование узкими полосами культур сплошного сева, пропашных, пара и многолетних трав, полезащитные лесонасаждения, распылители стока, отводные канавы и т. д.). Наибольшую (до 40-50%) почвозащитную эффективность комплекса обеспечивают агротехнические, лугомелиоративные (30-40%), лесомелиоративные (до 15-20%), организационно-хозяйственные (до 10-15%) и гидротехнические (5-10%) мероприятия. [Адиньяев Э.Д., 2007; Вальков В.Ф. и др., 1988, 2004а, 20046; Го-ряинов В.М., 1992; Земельные ресурсы..., 1986; Клюшин П.В., Трухачев В.И., Цыганков А.С, 2005; Комов Н.В., 1999; Подколзин А.И., 2001; Полу 28 эктов Е.В., 1995; Субрегиональная..., 2001; Чешев А.С., Вальков В.Ф., 2002; ЧупахинВ.М., 2001; Экология..., 1998].
Сопоставление почвозащитного эффекта с затратами на его получение свидетельствует, что самыми экономичными мероприятиями являются организационно-хозяйственные, так как их эффект (10%) обеспечивается без капитальных вложений и минимальных дополнительных текущих затрат. Так, в 2005 г. по сравнению с 2002 г. количество противоэрозионных лесных насаждений сократилось в стране почти в 2,5 раза, а по сравнению с 2001 г. — в 3,1 раза. Еще больший разрыв в создании полезащитных лесных полос: соответственно, в 7,5 и 5 раз. Самое значительное снижение в создании противоэрозионных лесных насаждений произошло в эти годы в Центральном (в 3,7 раза) и Южном (в 5,2 раза) федеральных округах. Если же сравнивать 2005 г. с 2001 г., то в районах Центрального округа снижение было в 5,9 раз. Более успешно эта работа проводилась в регионах Приволжского и Уральского федеральных округов. Что касается создания полезащитных лесных полос, то в 2005 г., по сравнению с 2002 г., резко снизились темпы проведения этих работ в регионах Южного (в 13,7 раз) и Приволжского (в 9;5 раз) федеральных округов. Создание пастбищезащитных, фитомелиоративных насаждений в 2004-2005 гг. сократилось по сравнению с 2002-2003 гг. в 6,5-7 раз. Практически эта работа осуществляется только в Южном федеральном округе, однако в Ставропольском крае и Астраханской области в 2004-2005 гг. она прекращена вовсе. [Адиньяев Э.Д., 2007; Витько Е.В., 2008; Клюшин П.В., Тру-хачев В.И., Цыганков А.С., 2005; Клюшин П.В., Подколзин О.А., Марьин А.Н., 2008; Стукало В.А., Кирьянова Е.В., 2006;].
В Российской Федерации по некоторым позициям снижаются показатели по противоэрозионным гидротехническим сооружениям. Так, в 2004-2005 гг. в сравнении с 2002-2003 гг. резко снизились работы по сооружению водо-удерживающих валов (в 7-12 раз), плотин (в 2 раза), противоселевых, противооползневых и противолавинных сооружений (в 2-9 раз). Вместе с тем отмечена положительная тенденция по созданию водонаправляющих сооруже 29 ний (в 2005 г. их создано в 3,5 раза больше, чем в 2001 г.) [Мандра Ю.А., 2008].
Развитие агропромышленного комплекса и сельского хозяйства в целом выдвигает вопросы улучшения использования земельных ресурсов на первый план в общей системе мероприятий, направленных на повышение эффективности общественного производства. Проблема: рационального использования земель в условиях многообразия форм собственности и хозяйствования на земле включает в себя целый комплекс мер по дальнейшей интенсификации землепользовании и повышению плодородия почв на основе широкого внедрения достижений науки и передового опыта. Этому, прежде всего, способствует организация рационального и эффективного использования земельных ресурсов во всех категориях хозяйства проведение землеустроительных работ с учетом природных и экономических особенностей, перспектив развития сельского хозяйства, специализации и концентрации его отраслей, перевода их на промышленную основу. В отдельных регионах возрастание антропогенных нагрузок на экосистемы связано с истощительным использованием земель и техногенным воздействием на них. Происходит отчуждение питательных веществ с урожаями, загрязнение почв токсикантами, интенсивное развитие процессов водной эрозии, особенно в горно-лесной зоне, где производится вырубка больших массивов лесов. Для кардинального решения проблем улучшения экологического состояния земель, их использования и охраны предстоит, создав экономический механизм природопользования, перевести землеустройство на экологическую основу. При этом к наиболее крупным разработкам следует отнести следующие: разработка новых методов землеустройства, учитывающих особенности природных ландшафтов и многоукладного сельского хозяйства; повышение плодородия почв и продуктивности сельскохозяйственных угодий как важнейшего компонента агроландшафта; углубление взаимосвязи всех систем организации и ведения сельского хозяйства и других отраслей агропромышленного комплекса; разработка научно-методических основ ведения мониторинга земель; создание системы ведения мониторинга земель; создание условий для производства экологически чистой сельскохозяйственной продукции, отвечающей санитарно-гигиеническим нормам; составление прогнозов состояния, использования и охраны земель [Волков С.Н. и др., 1992; Волков С.Н., 1999; Конокотин Н.Г., 2001; Конокотин Н.Г., Шагина Е.В., 2001; Константинова Т.С., 1999; Кочуров Б.И., 2002; Смольянинов В.М., Гальцев Е.В., 2006].
Все это обеспечит систематический контроль воздействия различных негативных факторов на земельные ресурсы, позволит повышать плодородие почв, разрабатывать и реализовывать эффективные мероприятия по устранению деградации почв и загрязнения земель, главная цель которых — не допустить дальнейшего снижения плодородия почв, реализовать ряд приоритетных направлений: защита почв от ветровой и водной эрозии; рациональное сочетание севооборотов, систем обработки почвы и лесомелиоративных работ; внедрение в практику земледелия почво- и влагосберегающих технологий; сохранение содержания гумуса в почвах путем использования органических удобрений, торфа, соломы, сидератов и многолетних бобовых трав; стабилизация уровня питательных веществ в почвах за счет внесения минеральных удобрений; снижение кислотности и щелочности почв; коренное улучшение природных кормовых угодий; рекультивация нарушенных земель; осуществление мер по профилактике загрязнения почв радиоактивными веществами, тяжелыми металлами и другими продуктами техногенеза; консервация деградированных сельскохозяйственных угодий и загрязненных земель и др. В целях ликвидации создавшихся негативных явлений необходимо прежде всего создать механизмы стимулирования сохранения и повышения плодородия почв с компенсацией государством затрат на эти мероприятия за счет земельного налога и арендной платы за землю [Лойко П.Ф., 1998; Ломакин СВ., 2007; Смольянинов В.М., Гальцев Е.В., 2006].
Переувлажнение
Нарушение экологии степного агроландшафта на территории Российской Федерации, в том числе и Ставропольского края в силу причин антропогенного и природного характера обусловило как периодическое локальное, так и постоянное переувлажнение многих типов почв. Процесс подтопления, вызванный климатическими, геологическими и антропогенными факторами принял в последние десятилетия повсеместный характер. При этом усложняется структура почвенного покрова и снижается агрономическая ценность земель. Практически они выпадают из севооборотов в связи с невозможностью проведения полевых работ в оптимальные сроки, трансформацией элементарных почвообразовательных процессов и водно-физических свойств. Во многих случаях посевы на таких землях гибнут. Масштабы развития этого процесса не только значительно снижают хозяйственную ценность земель и затрудняют их использование, но в целом ухудшают экологическую обстановку, даже в степной зоне.
Природно-климатические условия края: засушливый климат, сложный рельеф, слабая естественная дренированность территории, сравнительно близкий к поверхности уровень грунтовых вод с высокой минерализацией, наличие колоссальных запасов водорастворимых солей в почвообразующих породах на фоне активной антропогенной деятельности вызывают развитие целого комплекса негативных процессов: подтопление, засоление, водная и ветровая эрозия и т. д.
Поскольку основным лимитирующим фактором для успешного ведения сельскохозяйственного производства в крае является вода, более 50 лет назад было активно начато ирригационное строительство, которое внесло, к сожалению, свою лепту в создание неблагоприятной экологической ситуации в крае. К настоящему времени из всего объема воды, забираемой на орошение и обводнение, 43% идет на непроизводительные расходы, так как большая часть каналов выполнена в земляном русле. Из 366,6 тыс. га орошаемых земель только 185 тыс. га имеют дренаж, да и тот на площади более 80 тыс. га не работает.
Проекты мелиоративного освоения территории часто не учитывали природных особенностей края и уже изначально базировались на ошибочных концепциях: предусматривалась верхняя схема орошения, когда каналы, регулирующие водоемы и вся распределительная сеть закладывалась по господствующим отметкам, не предполагалась гидроизоляция каналов ороси-тельно-обводнительных систем, режим орошения предусматривал заведомо высокие оросительные нормы, а со строительством дренажа опаздывали или не закладывали его совсем.
И негативные последствия не замедлили сказаться. Почти повсеместно отмечается подъем уровня грунтовых вод. Изыскания выявили объективную взаимосвязь между наличием оросительно-обводнительных систем и процессами подтопления и вторичного засоления. Эти явления наиболее четко прослеживаются на участках, расположенных по рельефу ниже каналов или крупных водоемов, то есть в зоне подкомандной территории.
Особенно опасно то, что интенсивному переувлажнению подвергаются еще недавно типично автоморфные черноземы. Под влиянием поверхностных и грунтовых, нередко засоленных вод, они приобретают признаки интенсивного гидроморфизма. Следствием этого современного процесса является то, что сегодня на десятках и сотнях тысяч гектаров огромные массивы пахотных почв из-за переувлажнения существенно снизили или полностью утратили свое плодородие. На месте черноземов возникли новые ландшафты с типичной гидрофильной растительностью и минеральными гидроморфны-ми почвами разной степени заболоченности и засоления. Такие ландшафты получили название мочары.
Подтапливаются не только орошаемые, но и прилегающие к ним неорошаемые земли. Мировой опыт ирригационного строительства показал, что неорошаемые земли, приуроченные к орошаемым массивам, выполняют роль «сухого дренажа» и подвергаются подтоплению и засолению в значительно большей степени, чем мелиорированные земли. По данным "Ставрополь-НИИгипрозем" площадь таких земель в крае составляет 1270 тыс. га в т. ч. 763 тыс. га пашни.
Наши наблюдения и расчеты показали, что только на территории 462695 га или 7,08% территории края не отмечается переувлажнение, то есть условно отсутствует. Таких районов только два: 18- Новоалександровский и 25 — Туркменский, что крайне недостаточно для степного Ставропольского края (табл. 3.3, рис. 3.7, прил. 7).
На остальной территории края, а это 6072987 га или 92,92% отмечается та или иная степень антропогенного переувлажнения. Больше всего приходится на первую (низкую) степень переувлажнения - 2,57 млн. га или 39,4% и вторую (среднюю) степень переувлажнения - 1,82 млн. га или 27,93%. И если низкая степень переувлажнения отмечена в 10 районах и располагаются они в основном (восемь районов) одним массивом в юго-восточной части края, за исключением двух (3 — Апанасенковский и 9 - Изобильненский) на севере края, то второй (средней) степени антропогенного переувлажнения подвержены восемь районов все они, за исключением 11 - Кировского района, располагаются одним массивом на севере края.
Третьей (высокой) степени антропогенного переувлажнения территории подвержены четыре района: 12 - Кочубеевский, 16 - Минераловодский, 17 — Нефтекумский и 21 - Предгорный. Суммарная их площадь составляет 965069 га или 14,77% от территории края, то есть каждый седьмой гектар имеет высокую степень деградации от переувлажнения. Если же проследить за четвертым (очень высоким) баллом деградации, то можно заметить, что он находится на территории самого большого района края - 15 - Левокумского, а это 468718 га или 7,17% и прилегает он к 17 - Нефтекумскому району с третьим баллом деградации. Это хорошо видно на космическом снимке на территории СП «Турксад» Левокумского района, где перепада высот, практически нет и много замкнутых понижений, а кроме этого эта территория, прилегающая к Прикаспийской низменности (рис. 3.8, 3.9).
Пятая или катастрофическая степень деградации отмечена во 2 - Андро-повском районе на площади 238777 га или 3,65% от территории края. И рас I полагается он в центре между второй и третьей степенями деградации. Связано это, в первую очередь с тем, что по территории района проходит Большой Ставропольский канал в земляном русле. По развитию процессов подтопления территорию района можно условно разделить на две зоны: площади примыкающие к каналам, грунтовая вода залегает на глубине 0,8-1,9 метров и участки природного характера, где грунтовая вода залегает на глубине 1,8-5,7 м. Практически на всей территории района подтопление носит в первую очередь антропогенный характер, и только во вторую - природный, что однотипно для всей территории Ставропольского края. Анализируя деградацион-ное переувлажнение территории Ставропольского края, мы установили, что средний балл антропогенного переувлажнения равняется 1,87, то есть достиг второй (средней) степени деградации. То есть можно говорить о больших проблемах не только в сельскохозяйственном производстве, но и о социальной сфере - в каких условиях проживает население Ставропольского края. Этому способствует не только чрезмерное увлечение мелиорацией, но и инженерная необустроенность населенных пунктов.
Водная нагрузка, во много раз превышающая естественную, привела к нарушению водно-солевого баланса на больших площадях. Процесс формирования техногенных водоносных горизонтов на территории края еще далек от завершения и в настоящее время наблюдается устойчивый подъем уровня грунтовых вод. Процесс подтопления носит неравномерный характер. Наиболее подвержены этому бедствию Новоалександровский, Красногвардейский, Ипатовский, Апанасенковский, Изобильненский, Труновский, Лево-кумский, Нефтекумский, Андроповский районы, т. к. на их территории идет сток грунтовых и поверхностных вод, формирующихся в пределах всего Ставропольского плато.
Анализ состояния земель показывает, что уровень экологически допустимого воздействия на земельный фонд края практически превышен, существует реальная угроза полного истощения и деградации земель. Система ведения хозяйства ближайшего будущего должны базироваться на максимально воз I можном использовании природных сил биологического равновесия и саморегуляции ландшафтов.
В целях выявления изменений состояния почвенного покрова, негативных тенденций его формирования для оценки, прогноза, предупреждения и устранения последствий суммарного воздействия всех факторов необходимо наладить четкую систему комплексных наблюдений за развитием неблагоприятных процессов на основе использования современных дистанционных и наземных методов исследования (мониторинг земель). Использование земельных ресурсов края должно осуществляться только на агроландшафтной основе с учетом почвенно-климатических условий территорий. Экологизация земледелия должна стать главным направлением развития сельскохозяйственного производства в крае.
Распаханность земель сельскохозяйственного назначения
Данные о современном состоянии территориальных комплексов по всем районам края показатели нагрузок являются основой разработки необходимых сельскохозяйственных мероприятий с целью уменьшения или предотвращения неблагоприятных процессов. Антропогенная нагрузка -это мера антропогенно-техногенного воздействия, привнесения или перемещения вещества и энергии, изменения пространственной структуры. Нагрузка может быть целенаправленной для поддержания функционирования агроландшафта в заданном режиме (распашка, полив, внесение удобрений, средств защиты растений и т. п.) или побочной — деградация, загрязнение, разрушение и т. п.). Оценка антропогенного изменения ландшафтов начинается с проведения их классификации. Для этого необходимо выделить наиболее существенные факторы землепользования, характеризующие антропогенное изменение ландшафтов, для этого проводится ранжирование факторов землепользования. Так, все виды сельскохозяйственного землепользования оцениваются по степени антропогенной нагрузки по пятибалльной шкале. Наибольшая нагрузка отмечается на пахотных угодьях и в районе сельской инфраструктуры (дворы, дороги, постройки и т. , д.) - 5 баллов. На участках с многолетними насаждениями (сады, лесные полосы), где проводятся различные агротехнические мероприятия и земляные работы, балл антропогенной нагрузки равен 4; средний (3) - присваивается пастбищам. На сенокосах, где нагрузка наблюдается периодически в течение ограниченного периода года - 2. Самый низкий балл (1) присваивается комплексам с естественной растительностью. Кроме этого балл антропогенной нагрузки определяется процентным соотношением распаханности по району (табл. 4.3, рис. 4.7, 4.8).
Наименьшая степень распаханности (30-50%) отмечается в таких степных районах, как Левокумский и Нефтекумский, то есть коэффициент антропогенной нагрузки здесь равняется 1. В районах с распаханностью территории в 50-70% коэффициент антропогенной нагрузки повышается до 2 в следующих районах: Апанасенковский, Арзгирский, Андроповский, Шпаковский, Кочубеевский, Предгорный и Курский. И хотя в последних четырех районах более точные показатели распаханности территории приближаются к 50%, мы относим их к группе распаханности с коэффициентом до двух единиц. Это связано со сложным рельефом местности и высокой расчлененностью территории.
В среднюю группу (70-80%) с коэффициентом в три единицы включены следующие районы: Ипатовский, Туркменский, Изобильненский, Грачев-ский, Александровский, Минераловодский. Во всех районах этот показатель в настоящее время несколько ниже на 1-5%, но необходимо отметить, что это временное, а мы постарались учесть более постоянные показатели, которые были ранее и большие площади сельскохозяйственных угодий были под полевыми кормовыми культурами. Следующая группа в четыре балла находится в пределах 80-85%), что многими учеными было рекомендовано было ранее не превышать такой показатель как распаханность, потому что после 70% кривая деградационных процессов возрастает очень резко вверх. В таких районах, как Петровский и Степновский в настоящее время распаханность не превышает 70%), а ранее находилась вышеназванных пределах (табл. 4.4).
В пятую группу (выше 85% распаханности и коэффициентом 5) входят больше всего районов — девять: Красногвардейский, Новоалександровский, Труновский, Благодарненский, Новоселицкий, Буденновский, Советский, Георгиевский и Кировский. В настоящее этот показатель сохранился только в Новоселицком районе, а в остальных он несколько ниже. Но необходимо констатировать тот факт, что несколько снизившиеся показатели не уменьшили антропогенную нагрузку во всех районах Ставропольского края. Она продолжает оставаться очень высокой и в настоящее время встает вопрос о снижении распаханности территории края на 10-20%), что даст возможность сохранить богатейшие почвы России, и в первую очередь — черноземы.
Кроме этого для более полной оценки на основании разработанных картосхем нами были учтены следующие показатели остроты геоэкологической ситуации в Ставропольском крае (2009 г.): площадь подтопляемых земель, тыс. га, процентное засоление и солонцевание почв, бонитет почв, площадь деградированных земель, а также плотность населения по районам. Конечно, можно игнорировать многие показатели, но нельзя отметить, что почти 99% пашни Ставропольского края деградирует.
Все вышеизложенное необходимо учитывать при разработке картосхем экологического состояния территории Ставропольского края, то есть нельзя считать только те показатели, которые непосредственно воздействуют на земельные ресурсы края, но и косвенные, в том числе и антропогенное влияние, исходящее с территории земельных поселений. В Российской Федерации в процессе перераспределения земель при аграрной реформе и в условиях сложного экономического положения страны происходит стихийное упорядочение землепользования. Земли, распаханные в 1954-1965 гг., а таких земель в Ставропольском крае было не мало - до 300 тыс. га, в силу директивных указаний правительства для экстенсивного увеличения производства зерна и не обладавшие с самого начала высоким плодородием или потерявшие его вследствие истощительного земледелия, переводятся в пастбища, сенокосы, залежь из-за убыточности земледелия на них. А в связи с тем, что государство решилось идти по пути коренных преобразований в аграрном секторе, оно должно быть готовым ко всем последствиям этого шага, в том числе и сокращение в перспективе площади пашни за счет значительного, до уровня среднеевропейских величин, роста урожайности сельскохозяйственных культур в оптимальных по природно-климатическим условиям регионах. Следующим шагом должно стать соответствующее увеличение площади земель, предназначенных для обеспечения нормального функционирования природных экосистем, в том числе и площадей под рекреационные мероприятия. По мировым стандартам площадь таких земель должна составлять около 10% общей территории. Согласно оценкам некоторых отечественных исследователей, на юге РФ эта доля равняется 35%.
Задача науки на современном этапе, когда лишь намечаются вышеуказанные тенденции, выделение таких территорий, которые при переходе от экстенсивного к интенсивному типу ведения сельскохозяйственного производства, в первую очередь должны быть выведены из активного оборота и получить определенный природоохранный статус. Основой такого методологического подхода к природопользованию может быть концепция так называемого «идеального образа территорий», где в этой концепции, во-первых, отражаются интересы всех заинтересованных в эксплуатации природных ресурсов данной территории ведомств, а, во-вторых, реализуется идея не негативного (что нельзя), а позитивного (что можно) поведения человека, встроенного в естественный ландшафт. Для этого необходимо провести физико-ландшафтное функциональное районирование: ресурсное, средообразующее, средозащитное, по биогеотокам, продуктивной способности среды и многое другое. Концепция реализуется на основе совместного анализа систем: природного и антропогенного каркасов территории, где учитываются экологический, урбо-промышленный, селитебный, инфраструктурный и многие другие факторы. При этом учитывается современная экологическая ситуация, как в ландшафтах, так и в агроландшафтах, которая при первом приближении может быть оценена экологическим состоянием почвенного покрова.
Зоны наложения планировочных осей расселения, а они в последние годы претерпели определенное изменение в связи с развитием фермерского движения, на экологический каркас территории, территории активно растущих промышленных центров — зоны существующих и перспективных конфликтных ситуаций между природой и человеком. Здесь необходимо особенно продуманное современное землепользование, в котором, учитываются разносторонние и часто взаимоисключающие интересы различных природополь-зователей. Наша работа по выявлению конфликтных территорий для Ставропольского края показала, что геоэкологическая ситуация очень тревожная. Так, только в двух районах (Левокумском и Нефтекумском) процент распаханной территории не превышает 40% (рекомендуемый экологически безопасный показатель) и равняется 848416 га или 13% от земель сельскохозяйственного назначения края. В тоже время пятый балл антропогенной нагрузки распаханности территории ( 40% - 0; 40-50% - 1; 50-60% - 2; 60-70% - 3; 70-80% - 4; 80% - 5) отмечен на 951618 га (14,5%) в пяти районах. Наглядно это видно по данным таблицы 4.5 и рисунка 4.9.
Высокая антропогенная нагрузка распаханности территории проходит через центральную часть края. Так, здесь балл нагрузки равняется 4-5, то есть считается очень высоким и катастрофическим. К этим территориям прилегают земли районов с 2-3 баллами распаханности и это не от того, что учитывают антропогенное влияние пашни на ландшафты, а потому что в одних районах это песчаные и супесчаные почвы, или рельеф не позволяет вести сельскохозяйственные работы с применением плуга.
Заключение и предложения по снижению антропогенной нагрузки и степени деградационных процессов
Активное антропогенное воздействие на земли сельскохозяйственного назначения проявилось в нарушениях технологических процессов, в завышенных нормативах, а также в многочисленных городах и прочих населенных пунктах, густой сети автомобильных и железных дорог, нефте-, и газопроводов, животноводческих, земледельческих и прочих хозяйственных объектов. Необходимо отметить, что по долина реки Кумы практически превращена в сплошную селитебную зону, одновременно являющуюся зоной интенсивного сельскохозяйственного производства, охватывает районы нефтяных промыслов (особенно в Нефтекумском районе) и площади интенсивного земледелия и широкого развития мелиорации (Буденновском, Изобильнен-ском, Кировском, Новоалександровском, Советском, Труновском и других) районах края. При этом большинство почвенных деградационных процессов характеризуются двумя показателями: площадью распространения и интенсивностью поражения. При оценке эродированности почв, процессов засоления, гидроморфизма, каменистости мы посчитали правомерным заменить качественные характеристики проявления деградационных процессов: слабое, среднее, сильное, на количественные, используя поправочные коэффициенты (коэффициенты понижения), применяемые при бонитировке почв. Во-первых, эти коэффициенты имеют один критерий оценки - степень снижения продуктивности зональных почв; во-вторых, они получены в результате обобщенных многочисленных зависимостей урожайности и агрономически важных свойств почв, полученных в полевых опытах и в производстве; в-третьих, большинство из них учитывает региональные особенности свойств почв и рекомендовано к использованию в крае специальными постановлениями.
На основании проведенных исследований по районам Ставропольского края необходимо отметить следующее, то, что охрана земель включает систему организационных, экономических, правовых, инженерных и других мероприятий, направленных на защиту их от нерационального использования, вредных антропогенных и природных воздействий, в целях повышения эффективности природопользования и создания благоприятной экологической обстановки. Охрана земель и их рациональное использование должно осуществляются на основе комплексного подхода к угодьям как к сложным природным образованиям (экосистемам), с учетом их зональных и региональных особенностей. Система рационального использования земель должна носить природоохранный, ресурсосберегающий характер и предусматривать сохранение почв, ограничение воздействий на растительный и животный мир, геологические породы и другие компоненты окружающей среды. А охрана земель предусматривает защиту земель от водной и ветровой эрозии, солей, от подтопления, заболачивания, вторичного засоления, иссушения, уплотнения, загрязнения отходами производства и других процессов разрушения. При этом необходимо проводить рекультивацию нарушенных земель для повышения их плодородия и других полезных свойств, а также снимать и сохранять плодородный слой почвы, с тем, чтобы использовать его для рекультивации земель или повышения плодородия малопродуктивных угодий, устанавливать особый режим пользования для земельных участков, имевших природоохранное и историко-культурное значение. Все землевладельцы, землепользователи и арендаторы, независимо от форм и сроков использования земель, должны осуществлять работы по защите и повышению качества земель за счет собственных средств и нести ответственность за ухудшение экологической обстановки на своем земельном участке и сопряженной территории, связанное с их деятельностью. А важнейшей задачей государственного мониторинга земель, является обеспечение государственных органов управления, органов местного самоуправления, юридических и физических лиц, государственного земельного кадастра, землеустройства, кадастровой оценки и объективной информацией об изменениях границ земельных участков, территориальных зон, административно-территориальных образованиях России, о качестве и использовании земель на огромных территориях страны. С этой целью необходим комплекс мероприятий по защите земель сельскохозяйственного назначения от деградационных процессов, а также комплекс мероприятий по их восстановлению и улучшению, таких как:
1. Организация территории. Вопросы оптимального использования земельного фонда края на основе различий его ландшафтной структуры (в типологическом и региональном аспектах) до сих пор еще слабо учитываются при организации рационального природоиспользования. При значительной распаханности территории, когда равновесие в ландшафте поддерживается искусственно, особенно важна разработка (проектирование) мероприятий, направленных на предупреждение возможных отрицательных последствий настоящего или предстоящего использования земель, для чего необходим эколого-ландшафтный подход к организации территории для сельскохозяйственных целей, основанный на знании типологических (картографирования) и региональных (районирования) различий ландшафта, учете его внутренних и внешних связей. Районирование - особая форма информации о природно-территориальных различиях, которая служит естественнонаучной основой для правильного размещения сельскохозяйственного производства. В связи с этим важное значение приобретают работы по комплексному природному районированию территории областей, краев и республик для сельскохозяйственно-землеустроительных целей.
2. Почвозащитные севообороты. Чтобы защитить почвы от разрушения, необходимо правильно определить состав возделываемых культур, их чередование и агротехнические приемы. При почвозащитных севооборотах исключают пропашные культуры (так как они слабо защищают почву от смыва, особенно весной и в начале лета) и увеличивают посевы многолетних трав, промежуточных подсевных культур, которые хорошо защищают почву от разрушения в эрозионно опасные периоды и служат одним из лучших способов окультурирования эродированных почв. На склонах крутизной до 3-5 со слабо- и среднесмытыми почвами, где появляется опасность проявления эрозии, предпочтение в севооборотах отдают травам и однолетним культурам сплошного сева. На более крутых склонах (крутизна 5-10), в основном со средне- и сильносмытыми почвами, в севооборотах увеличивают посевы многолетних трав и промежуточных культур, которые хорошо защищают почву от эрозии.
3. Агротехнические противоэрозионные мероприятия. Почвы на склонах резко отличаются от почв на равнинных участках, поэтому и приемы земледелия в первом случае должны иметь специфический характер. Наиболее простыми мероприятиями по регулированию поверхностного стока талых вод являются вспашка, культивация и рядовой посев сельскохозяйственных культур поперек склона, по возможности параллельно основному на правлению горизонталей. Один из наиболее эффективных почвозащитных приемов на склоновых землях - замена отвальной вспашки обработкой почвы без оборота пласта.
4. Лесомелиоративные противоэрозионные мероприятия. В комплексе мер, направленных на борьбу с водной и ветровой эрозией почв, важное место принадлежит агролесомелиорации из-за ее дешевизны и экологической безвредности. Созданием защитных лесонасаждений занимаются в России более 500 предприятий. Ими заложено 2,8 млн. га на землях сельхозпользования, в основном в районах с интенсивным ведением сельского хозяйства. Основными лесомелиоративными противоэрозионными мероприятиями являются: создание полезащитных и водорегулирующих лесополос в малолесных районах, создание водоохранных лесных насаждений вокруг прудов и водоемов, сплошные противоэрозионные лесопосадки на сильноэродированных крутосклонных и бросовых землях, непригодных для использования в сельском хозяйстве. Основная часть наших защитных лесонасаждений при близилась к своему биологическому возрастному максимуму - им 50 и более лет. А финансирование агролесомелиоративных мероприятий из федерального бюджета прекращено с 2005 года. Необходимо срочно заложить и реконструировать 13 тысяч гектаров полезащитных насаждений. На это потребуется десятки миллиардов рублей.
5. Гидротехнические сооружения. С помощью гидротехнических сооружений производится задержание, отвод и безопасный сброс той части атмосферных осадков, которую не удается задержать на прилегающих к оврагам полях агротехническими и лесомелиоративными приемами. По назначению гидротехнические сооружения подразделяются на три группы: задерживающие стекающие в овраг стоковые воды на приовражной полосе; осуществляющие безопасный сброс поверхностных вод в овраги; укрепляющие дно и откосы оврага от дальнейшего размыва и разрушения. Воды на приовражной полосе задерживают, устраивая систему водозадерживающих валов, которые перехватывают у самого оврага ту часть поверхностных вод, что не была задержана на водосборе. Водозадерживающие валы сооружают параллельно горизонталям поверхности на расстоянии не менее 15 м от вершины растущего оврага или эродируемого склона, чтобы предотвратить сброс всей воды при одиночном прорыве. Через 50-150 м под прямым углом к оси вала строят перемычки, а для сброса незадержанного стока — водосливы. Для сооружения водозадерживающих валов и перемычек более пригодны суглинистые грунты. Чтобы сбрасываемые в овраг воды не размывали его дно, в русле оврага устанавливают систему поперечных стенок, разбивающих продольный профиль дна на ряд террас. Деревянные и плетневые запруды применяются только в небольших оврагах, так как срок их действия не превышает двух-трех лет. Закрепленные овраги, превращенные в задерненную балку, используют в сельском хозяйстве. Богатое илистыми отложениями дно отводят под искусственные луга, а откосы — под древесные насаждения или под ягодники.
