Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА 1. Теоретические и методические подходы к оценке экологической устойчивости агроландшафтов 11
1.1 Общее представление об агроландшафтах 11
1.2 Уровни ландшафтно-экологического районирования и типизация агроландшафтов 14
1.3 Формирование и функционирование экологически устойчивых и высокопродуктивных агроландшафтов 18
1.4 Современные методики оценки устойчивости агроландшафтов 25
1.5 Заключение 35
ГЛАВА 2. Природно-географическая характеристика района исследования и методика использования инструментария гис- технологий 37
2.1 Природно-географическая характеристика Воронежской области 37
2.2 Опасные природные явления 51
2.3 Административно-территориальное деление 56
2.4 Методика использования инструментария ГИС-технологий 59
2.5 Заключение 63
ГЛАВА 3. Методика комплексной оценки экологической устойчивости агроландшафтов 65
3.1 Методика оценки негативных природных и антропогенных нагрузок на агроландшафты 65
3.2 Методика оценки экологической устойчивости агроландшафта 72
3.3 Заключение 80
ГЛАВА 4. Зонирование и результаты оценки экологической устойчивости агроландшафтов Воронежской области 82
4.1 Зонирование агроландшафтов Воронежской области 82
4.2 Анализ физической составляющей экологической устойчивости агроландшафтов к природной и антропогенной нагрузкам 88
4.3 Результаты оценки экологической устойчивости агроландшафтов 100
4.4 Рекомендации по экологической оптимизации
агроландшафтов 114
4.5 Заключение 119
Выводы 122
Библиографический список 126
- Формирование и функционирование экологически устойчивых и высокопродуктивных агроландшафтов
- Опасные природные явления
- Методика оценки экологической устойчивости агроландшафта
- Анализ физической составляющей экологической устойчивости агроландшафтов к природной и антропогенной нагрузкам
Введение к работе
Актуальность исследования. Устойчивость, как способность экологической системы сохранять свою структуру и функции в процессе воздействия внутренних и внешних факторов, является необходимым условием для успешного развития любого государства или региона. Наряду с экономической эффективностью и социальным равенством, экологическая устойчивость является составляющей понятия «устойчивого развития», сформулированного Конференцией ООН по окружающей среде и развитию в Рио-де-Жанейро в 1992 г.
Согласно исследованиям эколого-энергетического рейтингового агентства Интерфакс-ЭРА, Воронежская область из 83 регионов Российской Федерации занимает последнее место по состоянию экосистем и природной устойчивости. Особенно ярко проблема экологической устойчивости проявляется на землях сельскохозяйственного назначения, занимающих более 80% территории области.
По данным НИА-Природа, в Воронежской области, эрозионно опасные почвы составляют 40,8% площади земель сельскохозяйственного назначения (из них эродированные – 20,1% площади). Выявлено более 650 тыс. га земель, подверженных водной эрозии, из которых на 1/4 части утрачен плодородный слой, 125 тыс. га подвержены ветровой эрозии, протяженность наступающих на поля оврагов достигла 1,3 км на 100 га территории.
Отмеченные факты требуют проведения работ по отслеживанию негативных процессов, оценке и прогнозированию экологической устойчивости агроландшафтов, организации управления и осуществления комплексных мероприятий по достижению рационального природопользования и экологической безопасности в рамках стратегии устойчивого развития региона.
Несмотря на системное исследование агроландшафтов, проблемной остается задача разработки комплексной методики оценки устойчивости агроландшафта.
Актуальность перечисленных проблем, а также необходимость их практического решения определили выбор темы и задач исследования.
Цель и задачи исследования. Целью исследования является совершенствование теоретических и методических аспектов оценки экологической устойчивости агроланд-шафтов и методов её проведения с использованием инструментария геоинформацонных и информационно-аналитических технологий на примере Воронежской области.
В соответствии с поставленной целью были определены и решались следующие задачи:
изучить теоретические и методические аспекты и рассмотреть существующие методики оценки экологической устойчивости агроландшафтов;
разработать комплексную методику оценки экологической устойчивости агроландшафтов;
выполнить зонирование агроландшафтов Воронежской области;
провести оценку текущего состояния устойчивости агроландшафтов Воронежской области;
- дать предложения по рациональному использованию и охране агроландшафтов.
Объектом исследования являются агроландшафты Воронежской области.
Предметом исследования являются теоретические и методические аспекты
оценки экологической устойчивости агроландшафтов, а также её проведение с использованием инструментария геоинформационных технологий.
Материалы и методы исследования. Решение поставленных задач базировалось на научных концепциях, принципах рационального природопользования, методиках оценки экологической устойчивости природных и антропогенных ландшафтов, разработанных известными отечественными и зарубежными учеными, специальной литературе по вопросам экологии, землеустройства, экономики, почвоведения, компьютерного моделирования, картографирования, мониторинга земель и т.д.
Эмпирическая база исследования состоит из статистических данных, картографических материалов, данных почвенных обследований и климатических наблюдений, включающих информацию фондовых материалов органов статистики Воронежской области, Управления Росреестра, Комитета по земельным ресурсам и землеустройству Воронежской области, материалов научно-исследовательской работы «Разработка генеральной схемы (плана) размещения производительных сил Воронежской области».
В процессе исследования были использованы различные общенаучные методы и приемы: сравнения, аналогов, логического прогнозирования, статистического и математического моделирования, синтеза и ландшафтного картографирования.
Основные научные положения, выносимые на защиту:
совершенствование теоретических и методических аспектов оценки устойчивости агроландшафтов;
методика комплексной оценки экологической устойчивости агроландшафтов;
зонирование агроландшафтов Воронежской области;
результаты оценки экологической устойчивости и типизация агроландшафтов Воронежской области.
Научная новизна результатов исследования заключается в следующем:
разработана новая методика комплексной оценки устойчивости агроландшафтов;
впервые проведена оценка экологической устойчивости агроландшафтов Воронежской области на региональном уровне в геоинформационной компьютерной среде;
составлены картограммы, дающие представление о пространственном распределении таких факторов, как: изменение суммы активных температур, природная и антропогенная нагрузки, интенсивность деградации земель, уровень экологической устойчивости агроландшафтов и другие;
проведено зонирование агроландшафтов Воронежской области исходя из схожести природных факторов и условий (орографических, гидрологических, климатических, почвенных и др.), ландшафтно-экологического состояния, однородности проявления физико-географических процессов, прогноза изменения суммы активных температур.
Область исследования. Работа выполнена в соответствии с пунктами паспорта специальности: п.п.17. Формирование высокопродуктивных и экологически устойчивых агроландшафтов и совершенствование систем земледелия на ландшафтной основе; п.п.27. Ландшафтно-экологическое районирование территории России и ее отдельных регионов с выявлением территорий распространения основных процессов деградации земель.
Практическая значимость. Разработанная методика и материалы исследования могут быть использованы на региональном уровне государственной власти при оценке экологической устойчивости агроландшафтов, формировании ландшафтно-экологического каркаса и повышении эффективности управления земельными ресурсами региона.
Реализация результатов работы. Материалы исследования внедрены в практику деятельности исполнительных органов государственной власти при выполнении научно-исследовательской работы «Разработка генеральной схемы (плана) размещения производительных сил Воронежской области», и использованы при установлении перспектив пространственного развития аграрного производства и инвестиционной политики региона. Материалы исследования включены в практику преподавания учебной дисциплины «Прогнозирование и использование земельных ресурсов» для направления 21.03.02 «Землеустройство и кадастры».
Личный вклад автора. Диссертация основывается на научных исследованиях автора, проведенных при выполнении научно-исследовательской работы по теме НИР «Устройство новых агроландшафтов для сохранения плодородия почв и стабилизации систем земледелия с учетом природных аномалий в Центральном Черноземье» кафедры
землеустройства и ландшафтного проектирования (2011 - 2015 гг.). Автор принимал участие в изучении и анализе научной литературы, сборе материала в ходе выполнения исследований, обработке и анализе фактического материала, получении научных результатов, формулировании выводов и рекомендаций.
Апробация работы. Основные положения исследования обсуждены на международных, межвузовских научно-практических конференциях: «Молодежный вектор развития аграрной науки», (Воронеж 2012 г., 2013 г., 2014 г., 2015 г., 2016 г.); «Инновационные технологии и технические средства для АПК», (Воронеж 2014 г., 2015 г.); «Основные принципы развития землеустройства и кадастров», (Новочеркасск, 14 апр. 2014 г.); «Управление земельно-имущественными отношениями», (Пенза, 20-21 ноября 2014 г.); международной научно-практической конференции на иностранных языках «Актуальные проблемы аграрной науки, производства и образования», (Воронеж, апрель 2015 г.); Mezinrodn vdecko-praktick konference «Dny vdy-2014» (27 bezen – 05 dubna 2014 roku, Praha); Всероссийском конкурсе на лучшую научную работу среди студентов, аспирантов и молодых ученых высших учебных заведений Министерства сельского хозяйства Российской Федерации в номинации «Землеустройство и кадастры», (Санкт-Петербург, 23—24 мая 2013 г).
Публикации. По теме диссертационного исследования автором опубликовано 12 научных работ общим объемом 6,74 п.л. (авторских 4,71 п.л.), в том числе 2 статьи в изданиях из перечня ВАК Российской Федерации общим объемом 1,62 п.л. (авторских 0,81 п.л.).
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, выводов, предложений производству, библиографического списка из 217 наименований и четырех приложений. Основной текст диссертации изложен на 125 страницах машинописного текста и содержит 20 таблиц и 24 рисунка.
Формирование и функционирование экологически устойчивых и высокопродуктивных агроландшафтов
Экономические потери, вызванные деградацией почв, проявляются не только косвенно, через снижение плодовитости, но и прямо, за счет уменьшения кадастровой стоимости. По данным профессора В.Н. Хлыстуна, за 11 последних лет кадастровая стоимость земли в Российской Федерации снизилась на 30% [186].
Согласно исследованиям Всероссийского научно-исследовательского института земледелия и защиты почв от эрозии современное состояние биосферы относительно обратимо. Достижение её устойчивого состояния видится авторами только в уменьшении антропогенной нагрузки [169].
В современных условиях кризиса и направленности государства на самостоятельное бесперебойное снабжение населения продовольствием и промышленным сырьем, перед агропроизводителями стоят задачи повышения научного обеспечения, технической оснащенности, удержания темпов роста культуры земледелия, устойчивости и стабильности сельскохозяйственного производства [5]. Мнения ведущих современных ученых сходятся в важности формирования политики модернизации систем земледелия, перевода их на более высокий уровень информационно-технологического сервиса, и развития теоретических и методических основ создания экологически сбалансированных агроландшафтов с учетом их устойчивости к внешним воздействиям, ресурсного потенциала, разработки системы нормирования антропогенной нагрузки для сохранения природных экосистем [30, 84, 98, 116, 166, 206].
В 1987 году была выдвинута концепция агроландшафта, которая предлагала рассматривать ландшафт, вовлеченный в сельскохозяйственное производство, как принципиально новое образование. Автор концепции В.А. Николаев рассматривал агроландшафт, как целостную, внутренне неоднородную природно-сельскохозяйственную экосистему, включающую как обрабатываемые земли, так и угодья иного функционального профиля [133]. Следует отметить, что наметившийся в 80-90 годы XX века вектор развития сельского хозяйства, основанный на учете ландшафтно-экологической неоднородности и конкретных природных условий территориального комплекса, сохранения экологической устойчивости агроландшафтов и бережного использования ресурсов, не был реализован, в связи с проведением в России с конца 90-х годов земельной и рыночной реформы. Многочисленные изменения форм собственности на земли сельскохозяйственного назначения и как следствие характера хозяйствования, вызванные земельной реформой [68, 155], в том числе образование большого количества невостребованных долей и невыполнение собственниками обязательств по охране земель, привело к распространению явления их зарастания и захламления. Несмотря на кажущийся положительный эффект приостановки аграрного производства, действительным результатом зарастания залежных почв кустарниковой и древесной растительностью является усиление подзолистого процесса и снижению большинства показателей плодородия [76].
Возникшая ситуация, экономические и социальные трудности вывели на первый план реорганизацию сельскохозяйственных предприятий, регистрацию, оформление и передел земель, в ущерб организации агроландшафтов, повышения плодородия почв и воспроизводства ценных земельных ресурсов [193]. Ставка реформирования на повышение культуры пользования земельными ресурсами через институты частной собственности и аренды не была оправдана [188, 214]. Сегодня вопрос о государственном контроле, финансировании и поддержки землеустроительных работ вновь актуален [185, 187, 189].
В настоящее время, для Воронежской, Белгородской, Волгоградской областей и Ставропольского края, приоритетным является разработка и усовершенствование эколого-ландшафтного подхода к разработке систем земледелия и землепользования, базирующихся на установлении и сохранении экологической устойчивости агроландшафтов [36, 56]. В этих регионах существует ряд производственных экспериментов, свидетельствующих о высокой степени эффективности воссоздания сбалансированной экологически устойчивой агроландшафтной экосистемы. Перевод сельскохозяйственного производства на эколого-ландшафтную основу, базирующуюся на установлении средостабилизирующей устойчивости агроландшафта, в эталонных хозяйствах различных областей дал результат роста плодородия почв, улучшения общей экологической обстановки, сопровождаемый значительным увеличением урожайности растений и продуктивности животных, при улучшении качества продукции [178].
Достигнутая путем научно выверенного изменения структуры угодий, дифференцированного использования пашни, экологическая устойчивость на площади 10000 га (в границах колхоза «Дружба»), дала эффект не только увеличения урожайности (на 40% выше, чем в среднем по району), при невысоком качестве земель, но и позволила принять критические условия засушливых лет с меньшим ущербом для производителя [201].
В статье, посвященной мировым экологическим проблемам и управлению агроландшафтами, И.А. Трофимов и В.М. Косолапов выделяют систему мер направленных на создание экологически устойчивой структуры агроландшафтов и обеспечение их нормального функционирования [67], реализация приведенных мер, в своем большинстве отработана землеустроительной наукой, и имеет возможность реализации на агроландшафтах страны [129]. Основной причиной, сдерживающей активное применение разработок эколого-ландшафтного устройства территории, является неблагоприятная социально-экономическая обстановка. По данным приведенным в книге «Проблемы деградации и восстановления продуктивности земель сельскохозяйственного назначения в России» [147], государственная поддержка АПК сократилась в 19 раз, в 7 раз уменьшен объем инвестиций, зарплата на селе не превышает 35% средней по промышленности. Существенное сокращение финансирования коснулось и землеустроительных мероприятий [41].
Опасные природные явления
Современный рельеф территории - это результат участия длительных внешних (экзогенных) и внутренних (эндогенных) сил геологического развития, а также антропогенных процессов рельефообразования.
Территория Воронежской области геоморфологически неоднородна. Граниты, гнейсы и сланцы, представляющие докембрийский кристаллический фундамент области, перекрыты чехлом осадочных пород. Глубина залегания опорного геофизического горизонта разнится примерно от 1000 метров на востоке, до 50 - 100 метров на западе области, присутствуют также участки выхода скальных пород на поверхность.
Осадочный чехол представлен породами девонского, неогенового, четвертичного, мелового, палеогенового и каменноугольного периодов. Девонские отложения представлены глинами, известняками, песчаниками и алевритами. Каменноугольные - каолиновыми песками и глинами, песчаниками, известняками, угленосными сланцами и другими породами озерско-хованского, турнейского, визейского, намюрского, и вирейского ярусов [67, 190].
Изменение высот земной коры способствует усилению эрозионного расчленения [95]. В исследуемом регионе густота овражно-балочной сети местами достигает 1,8 км/км кв.
Автором, по материалам спутниковой радарной съемки (SRTM), c применением географической информационной системы ArcGIS, была создана и исследована цифровая модель рельефа территории области, по которой построено схематическое изображение вертикальных профилей типичных для орографических элементов Воронежской области, наглядно показаны особенности рельефа (Рисунок 3) [163]. На основании проведенного исследования сделаны и подтверждены следующие выводы: Рельеф
Расстояние, км Рисунок 3 - Схематическое изображение вертикальных профилей, типичных для орографических элементов Воронежской области (составлено автором) - особенно явно происходит проявление роста балок и оврагов на Среднерусской возвышенности, они характеризуются глубиной и выпуклыми крутыми склонами, прослеживается высокая степень расчленения территории (Рисунок 3, в). На этом пространстве достаточно часто проявляются карстовые и оползневые явления. - виду особенностей геологического строения Калачская возвышенность имеет более выгодные условия для образования оползней, хотя общая картина рельефа также представлена высоким уровнем овражно-балочного расчленения междуречья Хопра и Дона [47]. На профиле (Рисунок 3, б) видно, что изрезанность территории малыми балками и оврагами значительно меньше, чем на Среднерусской возвышенности, однако расчленение крупными элементами весьма схоже. - на территории Окско-Донской низменности глубина расчленения рельефа в среднем около 40 м, что обуславливает слабость экзогенных процессов и незначительную энергию рельефа (Рисунок 3, а). Здесь речные долины не глубоки, балки и ложбины придают рельефу слабоволнистый характер.
В настоящее время процессы рельефообразования представлены перемещением долины реки Дон в западном направлении, а также многократно усилившимся вследствие хозяйственной деятельности человека образованием оврагов и промоин, отложением наносов на большинстве малых рек под действием овражно-балочной сети. Немалую роль играют такие процессы антропогенного рельефообразования, как добыча полезных ископаемых, дорожное и городское строительство [170].
Территория Воронежской области характеризуется недостаточным увлажнением. Исследуемая территория представлена поверхностными и подземными водными ресурсами. Наземную гидрографическую сеть представляют реки, озера, пруды, водохранилища и малые водотоки. Часть их заполнены водой круглогодично, часть заполняются лишь на время.
В различных источниках приводятся разнообразные данные о количестве рек в области, так по данным А.Г. Курдова, в Воронежском регионе на 1984 год насчитывается 829 рек, из них 233 имеют длину более 10 км [106]. На 2010 год, по данным Управления по экологии и природопользованию Воронежской области, на исследуемой территории имеется 1343 водотока, подавляющее их число составляют ручьи длиной до 5 км (68,6%), рек протяженностью более 10 км - 188 (около 15%) [146]. Согласно данным В.А. Дмитриевой и др. [62], для современной гидрографии Воронежской области характерной чертой является усыхание (обмеление) рек, уменьшение их длин и исчезновение. Реже происходит процесс превращения суходолов в постоянно действующие водотоки в ряде районов на севере области. Это связанно с подъемом уровня грунтовых вод и переувлажнением земель вследствие, как правило, антропогенного преобразования ландшафта [8, 204]. Главные реки Воронежской области: Дон, Хопер, Битюг, вся речная сеть принадлежит бассейну реки Дон. Истоками рек в большей части являются ключи - выходы на поверхность подземных вод. Питание рек происходит в основном с таянием снежного покрова, в весеннее половодье в поверхностные водотоки попадает около 70% их годового стока [202].
Согласно А.Г. Курдову [52, 107], в Воронежской области выделяется 5 гидрологических районов. Нами были скорректированы границы гидрологических районов, помимо климатических, гидрологических, геологических показателей районирования, добавлена муниципальная составляющая, т.е. приведено соответствие с границами 3-го уровня территориального деления (городские и сельские поселения), по наибольшей принадлежности (Рисунок 4). Залегание грунтовых вод по области варьируется в пределах глубин 5-20 м.
В некоторых пониженных местах, при выходе водоносных горизонтов к поверхности, наблюдается заболачивание. В виду особенностей рельефа, на территории области сооружено в балках и на реках много искусственных прудов и водохранилищ. На водоразделах встречаются небольшие озера [103]. Искусственные и природные водоемы имеют высокую экологическую ценность, и играют значимую роль при установлении равновесия экосистемы агроландшафта [184, 203, 205].
Гидрологическое районирование Воронежской области (по А.Г. Кудрову), границы скорректированы автором Расположение Воронежской области в умеренном климатическом поясе определило основные климатические особенности, которые характеризуют облик многих природных и антропогенных ландшафтов. Процессы теплообмена и влагооборота, а также общей циркуляции атмосферы, это основные процессы, образующие климат территории и влияющие на него [102].
Континентальный климат области проявляется в средней обеспеченности влагой и температурном режиме хорошо обеспеченным теплом. Среднегодовая температура воздуха колеблется от +5,0 С на северо-востоке, до 6,5 С на юге. Средние температуры января и июля соответственно равны, от -10,5 С до -8,5С, и от +19,5 С до +22,0 С, с увеличением к южным районам области. Число дней с положительной температурой более +15 С составляет от 107 до 122 в различных широтах, а теплый период с положительной среднесуточной температурой длится от 220 до 237 дней [12].
Годовая сумма атмосферных осадков распределяется по области в пределах от 450 мм до 600 мм. Изменения происходят со снижением с северо-запада на юго-восток. Дифференциация осадков во времени крайне неоднородна, так до 70% осадков выпадает в летнее время в виде ливневых дождей, с активизацией эрозионных процессов. Всего в теплый период выпадает около 300 - 350 мм осадков. В холодный период осадки выпадают и накапливаются в виде снега, обеспечивающего почву влагой во время весеннего таяния [91].
Климатическое районирование Воронежской области, составленное В.И. Федотовым [79], выделяет на территории области две климатические зоны - степную и лесостепную, линия разделения которых приблизительно совпадает с оптимумом увлажнения, балансирующим около 1,0. Зоны выделяются на основе нескольких показателей, прежде всего средней температуры и вегетационного периода (Рисунок 5).
Методика оценки экологической устойчивости агроландшафта
Воронежская область является субъектом Российской Федерации в составе Центрального федерального округа, расположенным на юго-западе европейской части страны, с административным центром в городе Воронеж. Площадь территории 52,2 тысячи км2.
С 2006 года по административно-территориальному делению Воронежская область подразделяется на 534 муниципальных образования, из которых: 3 городских округа (Воронеж, Нововоронеж, Борисоглебск), 31 район, 29 городских и 471 сельское поселение. В муниципальных образованиях осуществляется местное самоуправление наряду с государственным управлением, происходит распределение властных полномочий. В нашей стране правовые, территориальные, организационные и экономические вопросы полномочий муниципальных образований прописаны в Федеральном законе № 131 «Об общих принципах организации местного самоуправления в Российской
Федерации», от 6 октября 2003 года [183]. Воронежская область делится на муниципальные районы, относящиеся ко 2-му уровню административно-территориального деления: Аннинский, Бобровский, Богучарский, Бутурлиновский, Верхнемамонский, Верхнехавский, Воробьёвский, Грибановский, Калачеевский, Каменский, Кантемировский, Каширский, Лискинский, Нижнедевицкий, Новоусманский, Новохопёрский, Ольховатский, Острогожский, Павловский, Панинский, Петропавловский, Поворинский, Подгоренский, Рамонский, Репьёвский, Россошанский, Семилукский, Таловский, Терновский, Хохольский, Эртильский, объединяющие несколько городских и сельских поселений.
В статье 15 вышеназванного закона определяются вопросы, решаемые на уровне муниципального района, среди них помимо прочих выделим: - пункт 9 - организация мероприятий межпоселенческого характера по охране окружающей среды; - пункт 25 - создание условий для развития сельскохозяйственного производства в поселениях. Государство сегодня делает упор на развитие благоприятной среды жизнедеятельности и хозяйствования путем задействования собственных сил и ресурсов муниципальных образований [31, 35, 96, 192], в том числе через повышение эффективности использования муниципальных земель [48]. Ведется решение вопроса о том, какие виды землеустроительных мероприятий финансирует государство, какие — муниципальные образования, а какие — частные правообладатели [185].
Согласно проведённому автором пространственному анализу расположения территорий муниципальных единиц, по Воронежской области, сельские (городские) поселения наиболее часто располагаются в границах сельских советов советского периода, и могут включать в себя один и более населенных пунктов. Как правило, большинство жителей сельских поселений Воронежской области занято сельскохозяйственной деятельностью. Сельские поселения можно сравнить с особым видом организационной и правовой формы наиболее приближенным, в виду общественно-исторических условий к природной среде. Также аграрная специализация региона обуславливает преобладание агроландшафтов на их территории. Аграрные предприятия, образованные на базе бывших колхозных и совхозных земель, находящиеся в качестве филиалов крупных холдингов или небольших фермерских хозяйств на территории муниципального образования, редко выходят за его границы.
Согласно 14 статье Федерального Закона №131, сельские (городские) поселения имеют следующие полномочия интересующего нас аграрного характера: - пункт 20 - утверждение генеральных планов поселения, правил землепользования и застройки, утверждение подготовленной на основе генеральных планов поселения документации по планировке территории; - пункт 28 - содействие в развитии сельскохозяйственного производства. Помимо того сельские поселение имеют право проведения муниципального земельного контроля порядок, которого установлен в статье 72 Земельного кодекса Российской Федерации [77].
В приложении А представлены муниципальные районы и сельские (городские) поселения Воронежской области административно территориального деления. Борисоглебский городской округ образован из города областного подчинения Борисоглебск и упразднённого в 2008 году Борисоглебского района. Территориально рассмотрение его возможно в одном ряду с муниципальными районами, а его территориальные округа, с сельскими (городскими) поселениями. Административное состояние сельских и городских поселений Воронежской области в составе муниципальных районов рассматривается до преобразований 2 марта 2015 года [72, 73, 74].
По нашему мнению, учет административно-территориальной структуры в системе ландшафтного зонирования, мониторинга и контроля за использованием земельных ресурсов является наиболее рациональным в современных экономико-правовых условиях.
Информатизация аграрного сектора, наряду с экологизацией, ввиду его консервативности, выступает в виде достаточно сложной задачи современности [108]. Заинтересованность государства в этой проблеме подтверждается рядом госпрограмм, принятых в последние годы.
По нашему мнению, наиболее подходящей геоинформационной системой для реализации поставленных нами задач является ArcGIS компании Esri. Программа присутствует на рынке в России и странах СНГ более 20 лет, и используется в самых различных областях экономики и бизнеса, научно прикладных исследований, территориального управления, частными и государственными организациями и заслужила множество положительных отзывов [57].
Автором, в проведенном исследовании, были использованы такие возможности геоинформационной системы как совмещение растровой векторной графики, создание и редактирование векторных объектов, сортировка, выборка, объединение объектов и другие. Ресурсами программы были созданы и обработаны модели местности и рельефа (Grid- и Tin-поверхности), по материалам радарной топографическая съемки Shuttle radar topographic mission (SRTM) [162].
Анализ физической составляющей экологической устойчивости агроландшафтов к природной и антропогенной нагрузкам
Семилукская агроландшафтная группа расположена в северо-западной части Воронежской области, включает Рамонский, Семилукский и Хохольский муниципальные районы (431 тыс. га, 8,39%), входит в состав Северо-западной природно-сельскохозяйственной микрозоны, характеризуется полого-холмистым рельефом и широко проявляющимися оползневыми и овражно-эрозионными процессами. Принадлежность к Девицкому гидрологическому району определяет обилие подземных вод и осадков. Агроландшафты данной группы обладают хорошим агроклиматическим потенциалом, что характеризуется высокой сельскохозяйственной освоенностью и высоким баллом бонитета почв. Агроландшафты данной группы, согласно прогнозу динамики суммы активных температур на 2030 год, окажутся в зоне высокого уровня изменения.
Репьевская агроландшафтная группа расположена на западе области, входит в состав Северо-западной природно-сельскохозяйственной микрозоны. Включает Нижнедевицкий, Репьевский и Острогожский муниципальные районы (384 тыс. га, 7,47%). Проявление физико-географических процессов Семилукской и Репьевской агроландшафтных групп весьма схожи, однако, к югу заметно снижение количества осадков и обводненности поверхностными водотоками, повышение суммы активных температур, увеличение вегетационного периода и ухудшение качества почв. Эрозионные процессы на агроландшафтах широко развиты, наблюдаются процессы заболачивания и загрязнения почв. Согласно прогнозу, повышение суммы активных температур на 2030 год составит примерно 100С, что существенно ниже, чем в северной части сельскохозяйственной микрозоны.
Каширская агроландшафтная группа располагается по левобережью Дона от центра до юга области. Включает Новоусманский, Верхнехавский, Панинский, Каширский и Лискинский муниципальные районы (699 тыс. га, 13,59%). Входит в состав Центральной природно-сельскохозяйственной микрозоны. Данная агроландшафтная группа характеризуется недостаточным количеством подземных вод и почвенной влаги, при высоком количестве осадков и достаточной обводненности прудами и водотоками. В пределах данной группы чаще проявляются засухи. Наличие спокойного рельефа предопределяет проявление как ветровой, так и водной эрозии. Почвенный покров в большей степени представляют черноземы типичные и лугово-черноземные, по баллу бонитета агроландшафтная группа лучшая по области, это предопределяет высокий уровень сельскохозяйственного использования земель. Изменения суммы активных температур на 2030 год прогнозируются до 200С.
Аннинская агроландшафтная группа включает Эртильский, Аннинский, Бобровский и Таловский муниципальные районы (757 тыс. га, 14,71%). Располагаясь на востоке Центральной природно-сельскохозяйственной микрозоны, данная группа характеризуется недостаточным количеством выпадающих осадков при достаточной обводненности прудами и водотоками. Проявление физико-географических процессов внутри микрозоны схоже. Однако в сравнении с Каширской агроландшафтной группой Аннинская обладает меньшим гидротермическим коэффициентом ( 1,0), и меньшим, хотя и достаточно высоким, баллом бонитета. Изменение суммы активных температур ожидается в средних пределах (около 100С).
Грибановская агроландшафтная группа находится в границах Восточной природно-сельскохозяйственной микрозоны на северо-востоке Воронежской области. Включает Терновский, Грибановский, Новохоперский, Поворинский районы и Борисоглебский городской округ (819 тыс. га, 15,92%). При пониженном плоскоравнинном рельефе развиты долинно-балочная и овражная сеть, проявляется водная эрозия и дефляция. Сумма активных температур для данных агроландшафтов выше, чем в остальной северной части Воронежской области, а прогнозируемые на 2030 год изменения незначительны и не превышают 50С. Отличительной чертой Грибановский агроландшафтной группы является разнообразие почвенных ресурсов, встречается практически все почвы Воронежской области, за исключением южных черноземов. Балл бонитета почв достаточно высок. Подгоренская агроландшафтная группа находится на юго-западе области. Она включает Каменский, Подгоренский, Ольховатский, Россошанский муниципальные районы (599 тыс. га, 11,63%) и входит в состав Юго-западной природно-сельскохозяйственной микрозоны. Агроландшафтная группа выделяется обширной площадью овражной сети. Обеспеченность осадками и подземными водами умеренная. Наиболее низкий по области балл бонитета Подгоренской агроландшафтной группы определяется невысоким почвенным плодородием (в структуре почв преобладают черноземы обыкновенные). Изменение суммы активных температур ожидается низким (до +50С).
Кантемировская агроландшафтная группа наиболее южная в Воронежской области. Занимает южную часть Юго-западной природно-сельскохозяйственной микрозоны и включает Кантемировский и Богучарский муниципальные районы (453 тыс. га, 8,80%). Она расположена в степной природно-климатической зоне. Агроландшафтная группа характеризуется слабой обеспеченностью влагой и самым низким по области уровнем поверхностного стока. Значение гидротермического коэффициента менее 0,9. Сумма активных температур превышает 2900С, с прогнозируемым отсутствием изменений на 2030 год. Широко развита плоскостная и линейная овражная эрозия, происходит осолонцевание почв, почвенное плодородие низкое.
Павловская агроландшафтная группа располагается в центре Воронежской области, на западе Юго-восточной природно сельскохозяйственной микрозоны. Включает Бутурлиновский, Павловский и Верхнемамонский муниципальные районы (504 тыс. га, 9,80%). Глубокое расчленение долинно-балочной сетью обусловило развитие склонового типа местности. Пограничное расположение со степной зоной обуславливает недостаточное и неравномерное распределение осадков по годам и сезонам. Характерным для данной агроландшафтной группы является наличие песчаных бурь. По прогнозу на 2030 год, изменение суммы активных температур ожидается низким (до +50С).