CC BY
33
этих участках полевых геоботанических описаний позволит определить закономерности пирогенных сукцессий в зависимости от их длительности и гидротермических условий.
Заключение. В последние два десятилетия степные пожары участились по всему югу России [1, 3, 6]. Астраханская обл. не стала исключением - 42% территории зональных ландшафтов региона было подвержено палам за последние 20 лет.
Серия разработанных векторных слоев в полной мере позволяет оценить масштабы степных пожаров в Астраханской обл. Карта пространственно-временного распределения пожаров в зональных ландшафтах отражает не только закономерности пожарного режима региона, но и показывает территории с различной длительностью пирогенных сукцессий на них. Использование этих материалов в дальнейшей полевой работе позволит в полной мере отразить особенности пирогенных сукцессий в южной степной и северной пустынной зонах.
Литература:
1. Дубинин М.Ю., Лущекина А.А., Раделоф Ф.К. Оценка современной динамики пожаров в аридных экосистемах по материалам космической съемки (на примере Черных земель) // Аридные экосистемы. - 2010. - Т. 6. - № 3. - С. 5-16.
2. Ильина В.Н. Пирогенное воздействие на растительный покров / В.Н. Ильина // Самарская Лука: проблемы региональной и глобальной экологии. 2011. - Т. 20. - №2. - С. 4-30.
3. Павлейчик В.М. Проблемы изучения степных пожаров (анализ результатов автоматизированного и визу-
ального дешифрирования космических изображений) // Степи Северной Евразии: материалы VII международного симпозиума. - Оренбург: ИС УрО РАН, Печатный дом «Ди-мур», - 2015. - С. 603-608.
4. Попов А.В. Степные пожары и сохранение биоразнообразия ООПТ Северного Прикаспия // Заповедное дело: проблемы охраны и экологической реставрации степных экосистем. Материалы международной конференции. -2004. - С. 152-153.
5. Рулев А.С., Канищев С.Н., Шинкаренко С.С. Анализ сезонной динамики NDVI естественной растительности Заволжья Волгоградской области // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. - 2016. - Т. 13. - № 4. - С. 113-123.
6. Шинкаренко С.С. Пространственно-временной анализ степных пожаров Приэльтонья на основе данных ДЗЗ // Вестник Волгоградского государственного университета. Серия 11: Естественные науки. - 2015. - № 1. - С. 87-94.
IDENTIFICATION OF STEPPE FIRES ACCORDING TO THE DATA OF LANDSAT AND MODIS
Shinkarenko S.S., PhD Sci. Agr., [email protected] Federal State Budget Scientific Institution "Federal Scientific Center of Agroecology, Complex Melioration аnd Protective
Afforestation of the Russian Academy of Sciences (FSC of Agroecology RAS), Volgograd, Russia
The paper considers the possibility of using the MCD45A1 data on burned areas and the MOD14A1 data on thermal anomalies, analyzes the MODIS products and the visual interpretation of steppe fires with Landsat images and concludes that the MCD45A1 covers only avg 45% of the burned areas, while the MODIS14A1 data provide more accurate interpretation of fires.
Keywords: landscape fires, MODIS, Landsat, GIS
УДК 631.617
АГРОЛЕСОМЕЛИОРАЦИЯ ЭКОТОННЫХ ЛАНДШАФТОВ НИЖНЕГО ПОВОЛЖЬЯ
В.Г. Юферев, д. с.-х. н., [email protected], А.С. Рулев, д. с.-х. н., академик РАН, [email protected], Г. А. Рулев, к. с.-х. н., [email protected] - ФГБНУ «Федеральный научный центр агроэкологии, комплексных мелиораций и защитного лесоразведения Российской академии наук» (ФНЦ агроэкологии РАН)
Определено значение агролесоландшафтов в инструмента создания устойчивых к деграда-
переходных пограничных полосах на стыке при- ции ландшафтов.
родных зон. Ключевые слова: агролесомелиорация, лан-
Исследована роль агролесомелиорации как дшафт, экотон, деградация, рельеф, ярус.
Нижнее Поволжье - юго-восточный регион России, расположенный на стыке Европы и Азии, включает Волгоградскую и Астраханскую обл., Республику Калмыкию.
Естественные ландшафты представляют различные биомы: луговую, северную, типичную и сухую степь, полупустыню и северную пустыню. Волго-Ахтубинская пойма, дельта Волги включают ин-тразональные луговые и лесолуговые комплексы среди полупустынь и пустынь. Только в пределах Нижней Волги выделяют 104 типа авто- и гидро-морфных экосистем, расположенных в различных геоморфоструктурных обстановках - на эрозион-но-денудационных возвышенностях, волжских террасах, аккумулятивных равнинах [6].
Мощный агропромышленный комплекс существенно разрушил природные экосистемы. Распахан-ность территории в Волгоградской обл. превышает 65%, кроме того в области созданы крупнейшие в России оросительные системы. Калмыкия стала регионом катастрофического развития дефляционных процессов и деградации пастбищных экосистем. На процесс опустынивания пастбищ нало-жились противоположные процессы наступления Каспия на береговую зону.
Материалы и методика исследований.
Следующие основные черты и экологические
следствия являются характерными для ландшаф-тогенеза в пределах экотонной (переходной) геодинамической («биогеорезонансной») зоны:
структурно-тектоническая и литоморфологиче-ская контрастность;
повышенная трещиноватость и водопроницаемость горных пород и грунтов;
интенсивный энергомассоперенос; мигрирующие геохимические аномалии; контрастность и интенсивность почвообразовательных процессов;
фитоценотическая контрастность, наличие реликтовых лесных массивов и многочисленных памятников природы;
ускоренный биологический круговорот веществ; ландшафтная контрастность и нестабильность внутриландшафтных рубежей (особенно в лесостепной и полупустынной зонах).
По мнению Т. В. Бобры [1, 5], геоэкотон - это особый класс геосистем, сложная пространственно-временная географическая система, формирующаяся на контакте разных природных сред и структур (вода - суша; вода - лед; горы - равнины; лес - степь), природных или антропогенных геосистем разных иерархических уровней, целостность и качественная определенность которой формируется интенсивностью вещественно-энергетических и
геоинформационных потоков между граничащими геосистемами, обладающая высокими градиентами свойств и геопараметров, внутренней неоднородностью и функциональной связностью элементов структуры, среди которых встречаются специфические, характерные только для геоэкотона. Геоэко-тоны различаются по масштабу, генезису, возрасту, структуре, составу биотических компонентов и пр. Геоэкотоны в ландшафте определяют иерархическую структуру связей и взаимодействий между геосистемами в силу того, что влияют на направление и свойства латеральных вещественно-энергетических и информационных потоков, осуществляющих взаимодействия. Они создают структурно-функци-ональ-ный и информационный каркас территории.
Существуют эволюционно сложившиеся экото-ны. Они географически детерминированы и подчинены влиянию зонально-провинциальных факторов планетарно-космической природы. К ним относятся зональные экотоны, водно-наземные экотоны океанических побережий, орографические экотоны предгорий крупных горных систем. Это экотоны 1-го порядка, макроэкотоны планетарного уровня.
Экотоны 2-го порядка, мезоэкотоны регионального уровня возникают в условиях зональной или азональной однородности между природными системами (ландшафтами). Дифференциация происходит под действием внутренних факторов (литологических, геоморфологических, мезокли-матических, биотических).
Экотоны 3-го порядка, микроэкотоны хорологического и топологического уровней представляют собой граничные образования, формирующиеся между фациями и урочищами.
На региональном уровне в организации зональных типов ландшафтов проявление действия факторов ландшафтной дифференциации неодинаково для зональных ядер типичности и для экотонов. В зональной дифференциации и выделении зональных ядер типичности (зона тайги, зона широколиственных лесов, зона степи и т. п.) главную роль, как отмечает Э. Г. Коломыц [2], играют климатические (гидротермические) факторы, а второстепенную - литолого-геоморфологические.
В переходных же зонах, в экотонах, наоборот, лито-лого-геоморфоло-гические факторы выступают как главные, создавая условия для интенсификации латеральных взаимодействий между ландшафтными комплексами с разными местоположениями (например, в лесостепной зоне степные ландшафты приурочены к водораздельным пространствам, а лесные - к балкам).
В связи с этим, утверждение классического лан-дшафтоведения о том, что в ядрах типичности сосредоточена основная масса вещества, энергии и информации, представляется весьма сомнительным, так как в экотонах наблюдается максимальное разнообразие экологических условий биоты, максимальная интенсивность ландшафтных взаимодействий.
Результаты и их обсуждение.
Характерной особенностью возвышенных (100500 м) ландшафтов территорий Волгоградской обл. является их высотная ярусность. Здесь выделяются три основных яруса: нижний - с абсолютной отметкой 50-150 м, средний 150-250 м, верхний свыше 250 м (рисунок 1).
Каждый ярус характеризуется определенными
формами рельефа, особой литологией рельефообра-зующих пород, своим местным климатом, почвен-но-растительным комплексом. К границам ярусов приурочены геоэкотоны. Особо выделяются геоморфологические структуры экотона Малый Сырт - Прикаспийская низменность [3, 4], где ярко выражен переход нижнего яруса (50-150 м) в молодую морскую равнину с абсолютными отметками 0-50 м.
42 43 44 45 46 47
Рисунок 1 - Изолинейная карта высотных ярусов на территории Волгоградской области
Нижний ярус занимает 49,9% территории. Он представляет эрозионно-денудационную или абразионную поверхность, довольно выровненную, в основном занятую пашней с зональными полнопрофильными почвами.
Средний ярус рельефа, занимающий более 19,4% территории, в недалеком прошлом представлял типчаково-ковыльную степь с южными черноземами и темно-каштановыми почвами.
Верхний ярус относится к плакорному типу степных ландшафтов. Он занимает 0,5% территории. Сохранился в виде гряд, кряжей, узких водоразделов, с поверхности прикрыт плотными породами (песчаник). Почвенный покров недоразвитый, ще-бенчато-каменистый, легкого гранулометрического состава. Здесь встречаются дубравы с кустарниковыми опушками.
Для ландшафтов верхнего и среднего высотных уровней свойственны маломощные, недоразвитые, щебенчато-каменистые, смытые почвы легкого гранулометрического состава каштанового типа. Их образование - результат активной экзогенной деструкции, вызванной значительным превышением местных водоразделов над базисами эрозии, высокой линейно-эрозионной расчлененностью, экстенсивным характером использования земель.
Остальная часть территории области представлена пойменно-террасовыми типами местности. Здесь произошли наиболее заметные изменения в структуре ландшафтов, вызванные усилившимися деструктивными процессами на водосборах. Особо выделяют ландшафты левобережья Волги, переходящие в Прикаспийскую низменность, где большая ее часть имеет высоту от 0 до 50 м, а Волго-Ахту-бинская пойма и оз. Эльтон имеют абсолютные отметки высот от -17 до 0 м.
Агролесоландшафтное обустройство террито-
Экология
рии предусматривает использование искусственных защитных лесонасаждений и естественных лесов как системы (каркаса) стабильных долговременных внешних и внутренних рубежей на сельскохозяйственных угодьях, надолго закрепляющих их границы и границы отдельных полей. При рациональном сочетании в каждом конкретном ландшафте размеров пашни, лугов, лесов и водоемов, при их оптимальном размещении на территории именно ландшафтная организация сельхозугодий обеспечивает повышение плодородия и защиту почвы от водной и ветровой эрозии, засухи и суховеев, свойственных Нижнему Поволжью.
Основными видами искусственных лесонасаждений на сельскохозяйственных землях являются полезащитные (ветроломные и стокорегулирующие) лесные полосы, насаждения в гидрографической сети и вокруг нее, насаждения на песках, посадки деревьев и кустарников на пастбищных землях, озеленительные посадки. Общие принципы их размещения и технологии выращивания в Волгоградской обл. имеют зональные особенности, описанные в разработанных ВНИАЛМИ рекомендациях.
Заключение.
В настоящее время в связи с продолжающимся ухудшением состояния агрогеосистем возрастает роль исследований с использованием геоинформационного моделирования на основе катенарно-ло-гистического анализа с применением аэрокосмических методов. Особую роль для осуществления математико-картографического моделирования различных явлений и процессов имеет пространственное положение ландшафтов в переходных пограничных полосах на стыке природных зон. Предлагаемая методология позволяет интегрировать ландшафтно-экологическую интерпретацию аэрокосмической фотоинформации и геоинформационные системы для исследования, картографирования, моделирования и прогнозирования деградационных процессов в агроландшафтах переходных зон (экотонов).
Теоретический уровень ожидаемых результатов сопоставим с мировым: запатентованы 3 способа определения уровня деградации ландшафтных объектов по космоснимкам и 1 способ выделения пере-
ходных природных зон (экотонов).
Эти разработки позволяют реализовать инновационные технологии геоинформационного картографирования процессов деградации земель в геоэкотонах на основе космической информации, которые опережают аналогичные отечественные и зарубежные разработки в области рационального природопользования, оптимизации геосистем и создания адаптивно-ландшафтных систем агроприро-допользования.
Литература:
1. Бобра Т. В. Новые объекты ландшафтных исследований // Геополитика и экогеодинамика регионов. - 2009.
- Т. 5. - Вып. 1. - С. 20-32.
2. Коломыц Э. Г. Региональная модель глобальных изменений природной среды. - М.: Наука, 2003. - 371 с.
3. Рулев А. С., Юферев В. Г. Геоинформационный анализ рельефа южной части Ергенинской возвышенности // Известия Нижневолжского агроуниверситетского комплекса: наука и высшее профессиональное образование.
- 2017. - № 1(45). - С. 41-46.
4. Рулев А. С., Юферев В. Г. Ландшафтно-геоморфологи-ческий анализ мезоэкотона «Малый Сырт - Прикаспийская низменность» с применением ГИС-технологий // Вестник ВолГУ Серия 11. Естественные науки. - 2016. - № 4(18). - С. 58-66.
5. Рулев А. С., Юферев В. Г. Математико-картографи-ческое моделирование экотонных агроландшафтных структур // Вестник российской сельскохозяйственной науки. - 2017. - № 1. - С. 18-20.
6. Саратов: комплексный геоэкологический анализ / Под ред. А. В. Иванова. - Саратов: СГУ 2003. - 248 с.
AGROFOREST AMELIORATION OF ECOTONE LANDSCAPES OF THE LOW VOLGA REGION
Yuferev V.G., Dr. Sci. Agr., [email protected] Rulev A. S., Dr. Sci. Agr., Academician of RAS, rulev54@ rambler.ru, Rulev G. A., PhD Sci. Agr., [email protected] Federal State Budget Scientific Institution "Federal Scientific Center of Agroecology, Complex Melioration аnd Protective Afforestation of the Russian Academy of Sciences (FSC of Agroecology RAS), Volgograd
The paper reveals the importance of agroforest landscapes in the transitional boundary bands at the junction of natural zones, studies the role of agroforestry as a tool for creating landscapes that are resistant to degradation.
Key words: agroforest amelioration, landscape, ecotone, degradation, relief, layer.
УДК 634.0.1
ВЛИЯНИЕ ЛЕСНЫХ ПОЛОС НА ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ В ЗОНЕ КАШТАНОВЫХ ПОЧВ ВОЛГОГРАДСКОЙ ОБЛАСТИ
А. В. Кошелев, к. с.-х. н. - ФГБНУ «Федеральный научный центр агроэкологии, комплексных мелиораций и защитного лесоразведения Российской академии наук» (ФНЦ агроэкологии РАН), Волгоград, Россия
Представлены материалы по исследованию влияния полезащитных лесных полос (ЛП) на физико-химические показатели каштановой почвы.
и содержание частиц в илистой фракции. Ключевые слова:
Установлено, что лесная полоса из вяза приземистого увеличивает мощность гумусового горизонта
полезащитные лесные полосы, каштановая почва, гранулометрический состав, гумус, плотный остаток, мелиоративное влияние.
Практикой агролесомелиоративного почвоведения установлено [1, 3, 5], что мелиоративное воздействие ЛП изменяет физико-химические свойства почв в зоне до 10Н (Н - высота насаждения) с наветренной и заветренной сторон от насаждения. Согласно методике В. М. Кретинина [5], при изучении мелиоративного влияния ЛП в сухостепных условиях анализируется почвенный слой 0-100 см.
В наших исследованиях мы изучали изменение физико-химических показателей (морфологической строение, гранулометрический состав, содержание гумуса, водорастворимых солей и карбонатов) каш-
тановой почвы под влиянием полезащитных ЛП на тестовом полигоне «Качалино», расположенном в южной части Иловлинского р-на Волгоградской обл. на территории ОПХ «Качалинское».
Материалы и методика исследований
Полезащитные ЛП создавались в ОПХ «Качалинское» с 1985 по 1992 гг. При создании системы защитных лесных насаждений (ЗЛН) площадь богарной пашни была поделена на 3 севооборота. На первом и втором создавались полезащитные ЛП по границам полей, а на третьем часть площади была отведена под создание стокорегулирующих ЛП, а другая осталась
