Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему

Адаптивно-ландшафтное землеустройство локальных геосистем Ставропольского края

ВАК РФ 25.00.26, Землеустройство, кадастр и мониторинг земель

Автореферат диссертации по теме "Адаптивно-ландшафтное землеустройство локальных геосистем Ставропольского края"

На правах рукописи

□□3407638

Аидреянов Дмитрий Юрьевич

/

АДАПТИВНО-ЛАНДШАФТНОЕ ЗЕМЛЕУСТРОЙСТВО ЛОКАЛЬНЫХ ГЕОСИСТЕМ СТАВРОПОЛЬСКОГО КРАЯ

25.00.26 - землеустройство, кадастр и мониторинг земель

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата географических наук

1 О ДЕК 2009

Ставрополь - 2009

003487638

Работа выполнена в ГНУ «Ставропольский НИИСХ» Россельхозакадемии

Научный руководитель: кандидат сельскохозяйственных наук

Желнакова Людмила Ивановна

Официальные оппоненты: доктор географических наук, профессор

Шальнев Виктор Александрович

кандидат географических наук, доцент Князев Юрий Петрович

Ведущая организация:, • ' Южный федеральный университет

Защита состоится «24» декабря 2009 г. в «_» на заседании диссертационного совета ДМ 212.256.11 при Ставропольском государственном университете по адресу: 355009, г. Ставрополь, ул. Пушкина 1, корп. 2, ауд. 506.

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке Ставропольского государственного университета.

Автореферат разослан «23» ноября 2009 г.

Ученый секретарь диссертационного совета кандидат географических наук

Ту рул П. П.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность. Неадаптивность земледелия, в том числе и землеустройства, к своеобразным природным условиям 24-х ландшафтов Ставропольского края привела к тому, что 24,1% почв пашни и 29,4% сельскохозяйственных угодий разрушено водной и ветровой эрозией почв. Интенсивность этих де-градационных процессов возрастает: только за 5 лет площадь дефлируемых земель увеличилась на 123,9 тыс. га, эродированных — на 11,6 тыс. га, подверженных совместному действию водной и ветровой эрозии - на 13,6 тыс. га.

В сложившихся условиях особое значение приобретает переход края на принципы адаптивно-ландшафтного земледелиям согласно которым эффективное ведение земледелия связано с дифференцированным, .использованием каждого ландшафтного таксона, вплоть до низших) единиц, что имеет особое значение для небольших фермерских хозяйств. Адаптивно-ландшафтное землеустройство, базирующееся на расчетных методах с использованием геоинформационных технологий, позволяет создавать высокопродуктивные и экологически разнообразные агроландшафты, устойчивые к различным деградационным процессам.

Объектом исследования являются локальные, доминантные геосистемы в виде морфологических единиц ландшафта в трех наиболее встречаемых на территории Ставропольского края типах местности, занимающих 51,2 % его территории. ' ¡.

Предмет исследования составляет адаптивно-ландшафтная организация территории на расчетной основе, обеспечивающая сохранность плодородия почв, рациональное использование и устойчивость агроландшафтов.

Цель: совершенствование.принципов адаптивно-ландшафтного землеустройства локальных геосистем. м

Задачи исследования:

- обосновать необходимость землеустройства территории сельскохозяйственных предприятий с учетом таксономических единиц ландшафтов;

- выявить ведущие критерии дифференциации территории локальных геосистем различных типов местностей;

- установить необходимость агроэкологической и функционально-целевой типизации ландшафтных таксонов локального уровня;

- вьивить адаптационный потенциал сельскохозяйственных культур и севооборотов;

- разработать методику проектирования каркаса эрозионной устойчивости агроландшафтов на основе расчетных методов с использованием геоинформационных технологий;

- выработать подходы к обеспечению полифункциональности каркаса устойчивости.

Информационно-методическая база исследований: материалы ландшафтного картирования Ставропольского края В. А. Шальнева; результаты исследований ГНУ «Ставропольский НИИСХ» Россельхозакадемии, ОАО «Став-

ропольНИИгипрозем», Краевого центра по метеорологии и мониторингу окружающей среды. В работе применялись следующие методы: общенаучные -описательный, сравнительный, статистический, системного анализа, моделирования, картографический; полевые — трансектный, маршрутных исследований, ключевых участков, катенарных профилей; специальные — геоинформационного анализа (методы векторизации, наложения, интерполяций, объединений и пересечений объектов, построен™ буферных зон) и дистанционного зондирования Земли. Было использовано геоинформационное программное обеспечение: ArcGIS, Erdas Imagine, Maplnfo Professional, Trimble Geomatics Office.

Научная новизна работы:

- впервые, р^щ<ротань алгоритм конструирования агроландшафтов локальнь^,,гео<эдртем, обеспечивающий системное решение целого ком-плерр£,пробле^,э<в1у1ючая земледельческие, экологические и экономические на уровне фермерских хозяйств и их ассоциаций;

- проанализирована противоэрозионная эффективность линейных рубежей в Ставропольском крае;

- доказано преимущество использования расчетных методов при конструировании агроландшафтов;

- создана геоинформационная база данных специализированных показателей для агроэкологической типизации территории и противоэрози-онного проектирования;

- разработана методика адаптивно-ландшафрюй организации землепользования на локально^.уррвне, которая реализована для фермерских хозяйств и их ассоциаций с применением технологий геоинформационных систем;

- выработаны методические подходы к усилению экологической устойчивости конструируемых агроландшафтов.

Практическое значение. Осуществленные соискателем теоретико-модельные обоснования, методическое и базовое обеспечение, опыт проектирования и натурная модель CI1ИИСХ «Лгроландшафт» могут быть использованы при организации агроландшафтов на уровнях локальных геосистем. Откорректированный проект землеустройства используется Прикумской опытно-селекционной станцией СНИИСХ -ДОТя оптимизации существующей системы земледелия, созданная база данных - Ставропольским НИИСХ для проектирования адаптивно-ландшафтных систем земледелия.

На защиту выносятся следующие положения:

1. Отсутствие адаптирно-ландшафтного землеустройства локальных геосистем способствует усилению деградации почв.

2. Региональные особенности ландшафтной дифференциации локальных геосистем — основа адаптивно-ландшафтного землеустройства.

3. Экологическая устойчивость агроландшафтов локального уровня обеспечивается дифференциацией режимов использования земель и полифункциональным противоэрозионным каркасом, конструируемым на расчетной основе.

Апробация работы и публикации. Основные положения диссертационной работы докладывались на Всероссийской научно-практической конференции «Аграрная наука и образование в реализации национального проекта "Развитие АПК"» (Ульяновск, 2006), на Всероссийской (с международным участием) научно-практической конференций «Геоэкология и рациональное природопользование: от науки к практике» (Белгород, 20(37), на Международной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Ломоносов» (Москва, 2008).

Тематика диссертации входила в тематический план Российской академии сельскохозяйственных наук на 2005-2008 год. Часть материалов диссертации включена в коллективную монографию <<Анализ ресурсного потенциала земель Ставропольского края для возделывания плодовых культур» и в отчет по заданию Министерства природных ресурсов Ставропольского края «Разработка принципов конструирования экологически устойчивых ландшафтов на Ставрополье». По теме диссертации опубликовано 9 работ.

Структура и объем диссертации. Работа состоит из введения, четырех глав, выводов и приложений, содержит 23 таблицы и 52 рисунка. Диссертация изложена на 175 страницах машинописного текста. Список литературы включает 157 наименований, в том числе 24 иностранных.

ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ ДИССЕРТАЦИИ

К Отсутствие адаптивно-ландшафтного землеустройства .локальных геосистем способствует усилению деградации почв.

Обширная территория Предкавказья, выделяемая в качестве самостоятельной геоморфологической провинции, характеризуется значительным разнообразием природных условий, которые способствуют интенсивному проявлению процессов водной и ветровой эрозии.

На основании анализа материалов почвенного обследования сельскохозяйственных предприятий, входящих в так называемые ядра ландшафтов (землепользование которых лежит целиком в границах определенного ландшафта), была создана картосхема распределения разрушенных эрозией и дефляцией земель по ландшафтам края (рисунок 1).

Анализ показывает, что водная эрозия преобладает в западной и юго-западной части края, где разрушено 40-50% земель; ветровая — на зайаде, в зоне ветровых коридоров, и на востоке края (дефлировано >20% земель) - на территории Нижнекумско-Прикаспийского (XVII) и Курско-Прикаспийского (XVI) ландшафтов; совместное проявление водной и ветровой эрозии наиболее выражено в Прикалаусско-Саблинском ландшафте (II).

Территориальное распределение и степень ущерба, причиняемого дефляцией почв в ландшафтах края, проиллюстрированы картосхемой гибели озимых культур в результате проявления наиболее сильной в истории края пыльной бури 1969 года. Данная картосхема составлена на основании данных о гибели озимых культур в 368 хозяйствах края, при общекраевой гибели посевов на 758 тыс. га (рисунок 2).

Наибольшая гибель посевов отмечалась в восточных ландшафтах края с легкими почвами, в западных и северо-западных ландшафтах, находящихся в зонах действия Армавирского, Черкесского, Рождественского .и Сенгилеевского коридоров, а также в Кумо-Манычской впадине.

Очевидным является тот факт, чтр развитие эрозионных процессов зависит от способа размещения линейных элементов организации территории, Натурные обследования рубежей, полей в виде дорог и лесополос, проведенные в Ташлянском (П1) и Айгурском (XI) ландшафтах, показали, что при их размещении вдоль линий стока или под углом к горизонталям смыв почвы может достигать катастрофических величин. Так, даже на прямом склоне при среднем уклоне 1°4 Г интенсивность нарастания смыва на полевой дороге ЗАО СХП «Родина» Шпаковского района Ташлянского ландшафта возрастает от 141,7 до 210,4 м3/га на каждые последующие сто метров, достигая выноса 5813,3 м3/га на втором километре дороги. Междурядья лесополосы на стационаре СНИИСХ «Arpoландшафт» того же районами ландшафта, идущей вниз по склону, подверглись смыву в 1128,4 м3/га, который достиг максимума (1446,6 м3/га) при крутизне склона 2°39'. При учетах линешшх размывов установлена эффективность использования GPS-съемки, сокращающей время определения смыва в 2-3 раза и повышающей точШсТь'определения на 20-30%.

Прямолинейно-клеточная организация полей без учета рельефа не только вызывает сток вдоль рубежей, но и предопределяет направление обработок почвы вдоль склона, что способствует увеличению ложбинчатого смыва, который с 1984 по 2005 год возрос в Айгурском ландшафте с 60 до 218 т/га (СПК «Колхоз им. Николенко» Арзгирского района). Снижение урожайности озимой пшеницы по ложбинам составило в СПК «Колхоз им. Николенко» 28,7% по сравнению с межложбинными водоразделами. Ложбины, дренируя поля в среднем через каждые 25-42 метра, усиливают обезвоживание территории.

Для анализа противоэрозионной эффективности имеющихся рубежей на всей территории Ставропольского края был использован преобразованный показатель горизонтальности рубежей Холупяка (1973). С помощью* генератора случайных чисел (где вместо .чисел используются географические координаты объектов) были отобраны 50 точек, случайно распределенных по территории Ставропольского края. Анализ осуществлен на базе системы Erdas Imagine с использованием космических снимков, на которые накладывалась информация о крутизне рельефа. Вокруг точек выборки построены буферные зоны площадью 10 тыс. га, внутри которых выделены поля с крутизной более Io, границы которых оценивались по,отношению суммарной протяженности горизонтальных участков рубежей к общей их длине. На основании полученных данных осуществлена интерполяция по методу сплайна и составлена картосхема оценки горизонтальности рубежей на территории Ставропольского края (рисунок 3).

Показатель горизонтальности рубежей на склоновых землях изменяется от 2 до 55%. С увеличением доли склоновых земель он возрастает по тренду, аппроксимированному показательной функцией (у=0.9052х06275), однако только в 4-х случаях из 34-х на участках со склоновой,пашней превышает 20% при оптимальном пределе в 75%. Это свидетельствует о необходимости пересмотра существующей системы землеустройства края в сторону ее большей адаптации к условиям рельефа в отдельных ландшафтах. : /:,-

2. Региональные особенности ландшафтной дифференциации локальных геосистем - основа адаптивно-ландшафтного землеустройства.

Общеизвестно, что наиболее полная реализация ландшафтно-экологической стратегии земледелия возможна в локальных геосистемах, которые представлены в низших территориальных уровнях фермерских хозяйств, фермерских ассоциаций и мелких коллективных хозяйств.

Опыт адаптивно-ландшафтного землеустройства, территории экспериментального полигона СНИИСХ (натурной модели фермерского хозяйства площадью 216 га) в Ташлянском ландшафте (П1) и корректировка проекта землеустройства Прикумской опытно-селекционной станции (ПОСС) СНИИСХ, согласно эколого-ландшафтным принципам в Левокум-«дам ландшафте (XIV), позволили разработать методическую основу землеустройства таких локальных территорий, которая на первом этапе предусматривает выделение единиц природной дифференциации территории - ландшафтных таксонов ранга урочищ, подурочищ, фаций и выбор их в качестве «адресов» разрабатываемых систем земледелия. На втором этапе должна проводиться их агроэкологическая и функционально-целевая оценка по параметрам, определяющим направленность хозяйственного использования: рельефу, плодородию почв, подверженности деградациям, возможностям и регламентам интенсификации, нуждаемости в защитных, мелиоративных и рекульти-вационных мероприятиях различной затратности.

Ландшафтное картирование и агроэкологическая типизация земель в типах местности «эрозионно-аккумулятивные вторичные равнины верхнечетвертинного расчленения» в Левокумском ландшафте по-лынно^злаковых -степей (ПОСС), «водораздельные эрозионно-аккумулятивные,-первичные равнины» в Айгурском ландшафте злаковых и полынно-злаковых степей (ключевой участок в к-зе им. Николен-ко Арзгирского района) и «структурно-денудационные плато с плако-рами .верхнесарматской поверхности выравнивания» в Ташлянском ландшафте байрачных лесостепей (полигон СНИИСХ «Агроланд-шафт»)-1 выявили, что как факторы дифференциации территории на ландшафтные таксоны, так и реестр проектно-изыскательских работ различны для разных типов местностей.

В первых двух типах местности с одинаковой почвообразующей породой (лессовидными суглинками) ландшафтная дифференциация должна осуществляться на основе цифровых моделей рельефа, по двум ведущим его характеристикам (крутизне и экспозиции склона) с учетом плодородия почв (содержания гумуса и бонитета почв). Пространственное распределение этих показателей в виде картосхем и их сопряженный анализ показали, что экспозиции склонов, определяемые мезоформами рельефа, дифференцируют территорию на подурочища и очень контрастны по плодородию почв. Так, на урочище южного склона средние запасы гумуса составляют только 51% от запасов гумуса на урочище водораздела, на северном — 72% (ключевой участок в Айгурском ландшафте).

Крутизна склона явилась фактором дифференциации урочищ на подурочища, т. к. сопряженный анализ запасов гумуса и крутизны склонов по 58 точкам трансекты от балки к балке на этом же ключевом участке показал их более достоверную корреляционную связь на южном склоне (г= -0,66; р < 0,05), чем на северном (г= -0,49; р < 0,05). Выявлена и тесная зависимость величины урожайности озимой пшеницы от содержания гумуса в слое 0-20 см (г= 0,78; р < 0,05) и крутизны склона (г= -0,60; р < 0,05).

На южном склоне длиной 2250 м по степени снижения почвенного плодородия (41, 73 и 42%) четко дифференцируются три подурочища от 550 до 850 м. На урочище северного склона также выделяется три подурочища с утратой плодородия 22, 41 и 23% запасов гумуса соответственно и шириной от 700 до 1600 метров. ., ,

На северо-восточном склоне землепользования ПОСС по двум тран-сект-катенам длиной 4300-4400 м по 89-ти точкам с шагом 100 метров также установлена связь содержания гумуса в слое 0-20 см с крутизной склона (Г)= -0,52; р < 0,05; т2= -0,75; р < 0,05), что подтверждает правильность использования крутизны и плодородия почв для дифференциации длинных склонов балок на подурочища.

Плодородие почв в типе местности «структурно-денудационные плато с плакорами верхнесарматской поверхности выравнивания и крутыми склонами разных экспозиций» Ташлянского ландшафта байрачных лесостепей (полигон СНИИСХ «Агроландшафт») определяется характером поЧвообразующих пород - элювиальными суглинками на толще известняков на плакоре, третичными песками, суглинками и глинами на склонах. Поэтому связь плодородия почв с крутизной склона по трем из шести трансект (линий стока) отсутствует и только при залегании почв на одной и той же почвообразующей породе становится существенной (коэффициенты корреляции: 0,37 - 0,60; р < 0,05). Следовательно, в данном типе местности дифференцирующими показателями выделения урочищ выступают формы мезорельефа и их экспозиции, а подурочищ: на плакоре - запасы гумуса и мощность почв, на склоне - почвообразующие породы (рисунок 4).

н&квмпе уровней фукгойых вод <а X г.

Рисунок 4 - Геологический разрез по трансекте экспериментального полигона «Агроландшафт»

Диффёренцируйцдая роль экспозиции склонов при выделении урочищ подтверждена наблюдениями за ходом температур на поверхности почвы (разница которой между склонами южной и восточной экспозиции достигала 6Д°С), характером распределения снежного покрова и запасами влаги в нем, которые, по нашим данным (зима 2006 года), в среднем составляли на плакоре — 70 мм, на склоне юго-восточной экспозиции — 80 мм, восточной — 79 мм, южной — 71 мм.

При ландшафтном картировании граница раздела урочищ склона (Б) на подурочища Б1 и Б2 на полигоне СНЙИСХ «Агроландшафт» проводилась по границе смены почвообразующих пород (рисунок 5), а на землепользовании ПОСС - по границам смены крутизны и плодородия почв (рисунок 6).

При выделении таксономических единиц ландшафта на локальных территориях в пределах трех типов местностей была установлена необходимость крупномасштабного топографического и почвенного картирования (М 1:2000 для полигона «Агроландшафт» и 1:5000 для территории ПОСС), а для типа местности «плато верхнесарматской поверхности выравнивания» еще и геологической и гидрогеологической съемки.

Установлено, что на полигоне СНИИСХ «Агроландшафт» с различными почвообразующими породами критерием для уточнения границ по-

дурочищ и фаций могут выступать запасы влаги (%) в полутораметровом слое почвы, определяемые одновременно под одной культурой по трем трансектам, секущим все выделенные ландшафтные таксоны (рисунок 5).

В основе агроэкологической типизации земель лежит дифференциация выделенных таксономических единиц ландшафта на шесть агроэколо-гических групп земель по степени снижения их ресурсного потенциала и увеличения экологической уязвимости. По функционально-целевому назначению первые три агрогруппы используются под полевые, кормовые, почвозащитные или мелиоративные севообороты, земли четвертой группы выводятся из пашни, пятой - оставляются под длительный срок залуже-ния, шестой - переводятся в стадию мелиоративного строительства. Так, на ключевом участке Айгурского ландшафта по катенарному профилю длиной 5950 м от балки к балке с определением запасов гумуса и крутизны склона выделено 7 полосных участков, которые отнесены на водоразделе к землям первой агрогруппы, на южном склоне — к третьей и четвертой, а на северном — ко второй и третьей агрогруппам.

В таблице 1 представлена агроэкологическая характеристика ландшафтных таксонов экспериментального полигона СНИИСХ «Агроландшафт».

Таблица 1 — Распределение ландшафтных таксонов экспериментального

полигона СНИИСХ «Агроландшафт» по агроэкологическим группам __земель и их агрономическая оценка__

Агроэкол. группа земель* Ландшафтные таксоны Крутизна склона, град. Содержание гумуса в слое 0-20 см, % Содержание физической глины в слое 0-20 см, % Содержапие элементов питания в слое 0-20 см, мг/кг Потенц. смыв, т/га

Подурочища Фации р2о5 к2о

II Бп 3.1; 3.2 3.2 3.5 33.0 17.0 246.0 13,5

Illa А, 1.1 1.3 2.6 27.0 17.0 155.0 зд

Шб Б, 2.1;2.4 2.8 3.2 31.0 15.0 190.0 9,5

Шв Si и Бц 2.5; 3.3 3.8 2.6 27,0 11.0 163.0 25,0

IV а Б, 2.2 3.0 1.6 20.0 18.0 111.0 : 4,5

IV б Б, 2.3 4.0 2.8 27.0 30.0 212.0 14,5

IV в Б] и Бц 3.4 3.0 3.8 34.0 22.0 276.0

* 1Уа, ГУб - выводятся из пашни для создания резерватов; 1Ув - под залужёниё ложбины стока; II - отводится под зерно-пропашнойсевооборот, Ша, 1116. Шв - под почвозащитные севообороты

_ . В локальных геосистемах конкретных ландшафтов подурочища, а следовательно, и агроэкологические группы земель, определяющие их функцио-

нально-целевое назначение, настолько индивидуальны, что это вызывает необходимость выявления степени соответствия требований сельскохозяйственных культур конкретным условиям возделывания на них.

Адаптивность десяти сельскохозяйственных культур изучалась на экспериментальном полигоне СНИИСХ «Агроландшафт» по трем параллельным створам (трансектам), секущим максимум выделенных ландшафтных таксонов полосами, равными двукратному проходу сеялок (рисунок 5). В 16 точках, наиболее характерных для каждого ландшафтного таксона, учитывался урожай в четырехкратной повторности и проводились сопутствующие наблюдения. Урожайность каждой культуры была приведена в одну размерность — зерновые единицы, что позволило для оценки адаптивности культур применить методику Эберхарта-Рассела (Пакудин, 1978).

Полученные уравнения связи урожайности культур с индексом условий ландшафтных таксонов (через отклонение урожайности каждой культуры от средней урожайности всех сельскохозяйственных культур) позволили разделить их по величине коэффициента регрессии на три группы с разной степенью адаптации к условиям конкретных таксонов. В группу наиболее адаптированных культур (с коэффициентом регрессии >1,0) входят сахарная свекла, озимая пшеница и ячмень, подсолнечник, горохо-овсянаЯ: смерь; среднеадаптированных (с коэффициентов регрессци 0,51,0) - кукуруза на силос и зерно, яровой ячмень, эсггардст, .просо; слабоадаптированных (с коэффициентом регрессии <0,5) - гречиха, горох.

Определение адаптивности сельскохозяйственных культур позволило сформировать на бедных почвах окраины плакора и верхней части склона два шестипольных экологизированных севооборота с горохом и эспарцетовым паром, на южном склоне — восьмипольный почвозащитный севооборот с 50% многолетних трав и на более плодородных почвах нижней части склона — восьмипольный зернопропашной плодосменный, севооборот с рапсом и соей, а также использованием пожнивных сидератов под кукурузу и подсолнечник.

Вьивление адаптивности сельскохозяйственных культур «трансект-ным» методом не только позволило разработать рациональные севообороты, но и оценить производственный ресурс каждого таксона по урожайности, а через «индекс среды» проверить правильность разделения ландшафтных единиц по характеру использования, исключая таксоны с отрицательными индексами из активного использования в пашне.

3. Экологическая устойчивость агроландшафтов локального уровня обеспечивается дифференциацией режимов использования земель и полифункциональным протцвоэрозионным каркасом, конструируемым на расчетной основе.

В процессе разработки адаптивно-ландшафтных систем земледелия, после выделения однородных агроэкологических типов земель для использования под отдельные виды угодий и закрепления их границ рубежами, решаются задачи противоэрозионного устройства выделенных территорий.

Построение эффективного и экономичного противоэрозионного каркаса конструируемого агроландшафта проводилось расчетным методом с использованием в качестве математической модели ветровой эрозии - модель ВНИИЗиЗПЭ (Методические рекомендации.., 1985), водной эрозии -модель USLE (Wischmeier, 1978) и ее расширенная модификация RUSLE (Renard, 1994), которая легко адаптируется к ГИС и имеет ГОСТ (ГОСТг-17.4.403-86 (СТСЭВ 5300-85). Преимущество этих моделей заключается в том, что они базируются на доступных параметрах, которые могут быть получены в региональных центрах.по метеорологии и мониторингу окружающей среды, почвенного и агрохимического обследования хозяйств.

Основой использования расчетных методов при .создании противоэрозионного землеустройства агроландшафтов является информационное обеспечение в виде геоинформационной базы данных, включающей в себя как картографическую, так и семантическую (атрибутивную) информацию, используемую в выбранных моделях: агрессивность ливневых осадков, содержание гумуса в пахотном слое, гранулометрический состав почв, крутизна склонов, максимальная скорость ветра во время пыльных бурь, продолжительность пыльных бурь в году, комковатость почв.

; Часть материалов из геоинформационной базы данных представлена в обобщенном виде на рисунках 7, 8, 9. На рисунке 7 приведена картосхема распределения гумуса в пахотном слое почв Ставропольского края, созданная на базе ГИС с обработкой данных по 336 хозяйствам края.

На рисунке 8 представлены данные метеостанций края по максимальной скорости ветра во время пыльных бурь обеспеченностью 20%.

База данных агрессивности,ливневых осадков была сформирована на основе эрозионных индексов дождей (Wischmeier, 1978), рассчитанных по 7 метеостанциям края за 28-летний период. Этот показатель (W30), по признанию ФАО (Soil erosion.., 1965), в настоящее время является лучшей мерой эрозионного потенциала осадков, на 83-97% определяющей потери почвы от ливней.

В связи с малочисленностью метеостанций, ведущих плювиометрические записи дождей, база данных была расширена до 30 метеостанций на основании корреляционной связи эрозионного индекса W30 (г=0,902; р < 0,05) с индексом Фурнье (Foumier, 1969), определенным отношением квадрата осадков самого дождливого месяца к их количеству за вегетационный период (рг/Р). Составленная картосхема агрессивности осадков (рисунок 9) и характер их изменения во времени служат надежной основой для расчета рубежей и обоснованного выбора состава проттасррозионных мероприятий.

Как показал.наш опыт работы, землеустройство локальных геосис-. тем требует проведения крупномасштабной топографической съемки М 1:2000 или М 1:5000. При отсутствии крупномасштабных карт возможно использование GPS-съемки по катенам с заданным шагом определения длины и крутизны склона, сопровождаемой определением содержания гумуса и гранулометрического состава почв. Сопоставление полученных

I - XXIII ■ ландшафты «пая 1Ш1ЛЫМ«, 2004) 0 - дефллрованнь» Почвы О • »ролмромниыв 10Ч»Ы С мимегно ра1р»ияи«бв «оде* * аг'вои

Рисунок 1 - Площадь пашни, пораженной ветровой и водной эрозией, по ландшафтам Ставропольского края

Рисунок 2 - Картосхема площадей погибших посевов озимых культур в результате пыльных бурь 1969 года на территории Ставропольского края

Рисунок 3 - Распределение горизонтальности рубежей по территории Ставропольского края

Условные обозначения; А Урочище плакоров

В Урочище коронных склоноп

А, ftaftyp^ivww енршииы ппйнарвв

Б, Педуречище верхней чае* и керзниы* §<ш@н@в

Вн Педуречище нижней чши керенных екл§м©§

1:1, 2,1,„8,3 = ИИД@К6Ы фаЦИЙ

9:4 = Фации /1б*ёины

* Фация еиАьне щебенчатых печ§

2,2 • Фации выхода пеекбн а Граница урочищ М, 11-11, Ill-Ill - Трансекты

Рисунок 5 - Ландшафтная картосхема экспериментального полигона «Агроландшафт» (Шальнев, 1995)

Рисунок 7 -

края

Рисунок 8

бурь

УЁяекные вШнячшя I - «111 : НИШЬЯИИ |ШШи№ ,5.1

мм*«

Рисунок 9 - Среднегодовые значения эрозионного потенциала ливневых осадков Ставропольского края (\У3о), откорректированные по индексу

Фурнье (1969)

¥бЯ8йИЫ8

Бьмер*аниё (умусй, %

МЫ = ? ШМ.Ы

т = *

Содержание гумуса в пахотном слое почв Ставропольского

Уеяеинв« еввшвчвнмй I -. XXIII щшмфШ »0«

дошке-. Ж! ёквэвбть вира, м/ее*

I

5--?' (8 1 •- ЗМ

т т - ш шт--нл

т ю -■ ш КШ--Ш

- Максимальная скорость ветра во время пыльных обеспеченностью 20%

Рисунок 10 - Схема организации территории экспериментального полигона «Агроландшафт» СНИИСХ

СНИИСХ на расчетной основе

данных с данными, снятыми с топографических карт территории ПОСС (М 1:5000 и М 1:25000), показало, что фактическая крутизна отличалась от крутизны, карт первого масштаба на 6%, второго - на 31%. Величина смыва. почвы, рассчитанного с применением вРЯ-съемки, составила 1,92 м3/га, с помощью карт М 1:5000 - 1,46 м'/га, т. е. использование даже крупномасштабных карт снижает эффективность определения смыва на 24%.

Идентификация выбранных моделей ветровой и водной эрозии была проведена на экспериментальном полигоне СНИИСХ «Агролэндшафт», противоэрозионный каркас которого был создан в 1996 году по, расчетной эмпирической модели Ю. П. Сухановского (1999) и в течение 13 лет успешно противостоит воздействию эрозионных процессов. ,

! V Сравнение смыва почвы по одной линии стока с шагом в 20 и 30 метров до расчетного уровня в 3 т/га показало, что испытуемая модель несколько завышает определение смыва почвы, но это расхождение не превышает 1 т/га, что при размещении рубежей дает расхождение в шаг расчета 20-30 м. Данное расхождение предоставляет некоторый дополнительный запас прочности эрозионного каркаса территории, а достаточно доступная база данных позволяет рекомендовать эту модель для широкого использования.

Опыт адаптивно-ландшафтного землеустройства полигона «Агро-ландшафт» предоставил возможность создания алгоритма действий при проектировании противоэрозионного каркаса на расчетной основе.

После выявления ландшафтной структуры, агроэкологической и функционально-целевой ее оценки участки с низкой оценкой выводятся под залужение и создание резерватов, ложбины стока залужаются, по линиям водоразделов нарезаются дороги. Склоновая дифференциация закрепляется на местности рубежами с выделением однотипных территорий для персонального режима использования. Создание дополнительных рубежей рассматривается в рамках этих «адресов», автономность формирования стока в которых обеспечена рубежами, рассчитанными на безопасный сброс стока повторяемостью менее 10%. Проектирование противоэрозион-ных рубежей внутри выделенных подурочищ ведется на различную обеспеченность стока (10 и 50%), а также на наиболее эрозионно-уязвимые фоны данной сельскохозяйственной зоны — чистые пары (в засушливой) или пропашные культуры (в зоне неустойчивого увлажнения).

Такой подход позволяет выбрать вариант, обеспечивающий дополнительный «запас прочности», в том числе для выращивания менее эрози-онно-устойчивых, но адаптивных к условиям выделенных групп земель культур. Расчет, проектирование и создание рубежей проводится в границах подурочищ, расположенных сверху вниз по катене.

Создание рубежей начинается с их переноса в натуру и обозначения на местности узкими (7,2 м) агростепными полосами. Во-первых, двух-трехлетнее наблюдение в натуре за эрозионными процессами позволяет корректировать обозначенное травяными полосами расположение рубежей, во-вторых, выявить точки наибольшего эрозионного напряжения

концентрированных потоков, где необходимо усиление рубежей простейшими гидротехническими сооружениями, в-третьих, используя принцип оптимальной достаточности, оставить часть рубежей под травами. В создаваемом каркасе посадка лесных и кустарниковых полос осуществляется вдоль нижней границы агростепных откорректированных полос.

В границах выделенных севооборотов для обеспечения чередования культур различной противоэрозионной устойчивости, количество полей увеличивают до четного числа, что позволяет усилить противоэрозионную надежность агроландшафта (рисунок 10).

Участки запужения, резерваты, дороги, сеть лесных, кустарниковых и агростепных полос равномерно рассредоточены по территории и создают линейно-узловой или линейный каркасы противоэрозионной устойчивости рассматриваемых территорий.

Данные подходы были осуществлены при корректировке «Проекта организации территории ПОСС на эколого-ландшафтной основе» ГУЛ «СтавропольНИИгипрозем» с использованием верифицированных на полигоне «Агроландшафт» СНИИСХ математических моделей войной и ветровой эрозии (рисунок 11).

Расчетный метод позволил, во-первых, адаптировать размещение противоэрозионных рубежей к крутизне склонов и плодородию почв, обеспечив противоэрозионный запас прочности, во-вторых, удешевить проект как за счет уменьшения рядности лесополос с 4-5 до 2-3, так и за счет замены части дорогостоящих лесополос (100-150 тыс. руб/га) на дешевые буферные агростепные полосы (900-1500 руб/га) (таблица 2).

Таблица 2 - Площадь рубежей по различным проектам организации территории ПОСС на агроландшафтной основе_

Агрогруппы Площадь, га

существующих лесополос Лесополос по проешу Гипрозема рубежей по откорректированному проекту на расчетной основе

вариант!* | вариант 2**

Лесополосы Травяные ПОЛОСЫ Лесополосы Травяные полосы

I 49.57 29.20 11.05 16.58 -

II 16.56 34.02 5.36 8.04 -

Ша 15.16 17.03 10.72 6.}2 , 16.08 6.12

Шб 7.52 22.06 5.72 22.17 8.59 22.17

Всего: 88.80 102.31 32.86 28.29 49.29 28.29

*Вариант 1-двухрядные лесополосы **Вариант 2 - трехрядные лесополосы

-Как видно из таблицы 2, откорректированный проект позволяет сохранить в пашне от 53,0 до 69,5 га земли при-достаточной надежности противоэрозионной организации территории, которая достигается введением вместо лесополос агростепных буферных полос, противоэрозионная эффективность которых доказана на стационаре СНИИСХ «Агроландшафт».

В связи с изменением климата (в частности повышением среднегодовых осадков на 70 мм) предложена новая структура полевых севооборотов, учитывающая результаты многолетних опытов ПОСС по изучению полевых севооборотов с разной насыщенностью чистыми парами. В связи с повышением урожайности как культур занятых паров, так и озимой пшеницы, размещаемой по ним, два полевых севооборота с 50% чистого пара заменены на один, в котором доля чистого пара составляет 30%. Вместо второго севооборота, размещенного на склоновых землях, рекомендуется шестипольный севооборот с 16,6% чистого и 16,6% занятого пара. Введение этих севооборотов позволяет снизить их эрозионную опасность (с 0,65 до 0,57-0,32), не уменьшая устойчивость агроландшафта, на 58% сократить дефицит гумуса в полевых севооборотах с -1,006 до -0,426 кг/га.

По закону Винера-Шеннона-Эшби (Реймерс, 1990) устойчивость любой системы определяется степенью ее разнообразия. В адаптивно-ландшафтных системах земледелия локальных геосистем экологическая мозаика обеспечивается за счет землеустройства, опирающегося на ландшафтную структуру и ее адресное использование. Кроме того, разнообразие обеспечивается за счет придания противоэрозионному каркасу, занимающему всего 7,9% в стационаре «Агроландшафт» и 5,2% в опхозе ПОСС, новых экологических функций: сохраняющих, ресурсовосстанав-ливающих, средообразующих, функций миграционных коридоров, геохимических барьеров, источников видового разнообразия флоры и фауны.

Для усиления противоэрозионной роли, повышения долговечности, сохранения видового богатства в каркасе агроландшафта был использован метод экологической реставрации Д. С. Дзыбова (2001) - «метод агросте-пей» с воссозданием в рубежах целинной степной растительности, насыщенной культурными видами многолетних трав: овсяницы, костреца, люцерны, Это позволяет повысить флористическое биоразнообразие буферных полос до 98 видов на 100 м2. При создании лесополос безусловный приоритет был отдан аборигенной растительности, типичной для байрач-ных лесов. Из 24-х видов древесной и кустарниковой растительности, высаженных на полигоне «Агроландшафт», 14 видов - аборигенные.

Рубежи в виде биотопов агростепной и древесно-кустарниковой растительности увеличили численность мезофауны в среднем по стационару «Агроландшафт» в два раза по сравнению с пашней. И эти различия тем существеннее, чем беднее почвы: на самых малоплодородных почвах окраины плакора - в 2,5 раза, на плодородных почвах нижней части склона -только в 1,4 раза (Годунова, 2008). .(„;- ,,

Как было установлено на экспериментальном полигоне «Агроландшафт», противоэрозионные рубежи из агростепей играют роль геохимических барьеров, формируя вдоль рубежей зону намытых почв шириной от 15—25 до 40-75 м с содержанием гумуса на 23%, подвижного фосфора на 106%, обменного калия на 33% и азота на 15% превышающим исходное содержание в почве.

Экономическая оценка разработанных проектов адаптивно-ландшафтного землеустройства подтвердила высокую эффективность «адресного» размещения культур на экспериментальном полигоне «Агро-ландшафт». По данным лаборатории агроландшафтов СНИИСХ, размер дополнительной чистой прибыли от размещения сои, подсолнечника, озимой пшеницы на плодородных почвах подурочища нижней части склона составил 5,4; 3,3; 3,2 тыс. руб. с гектара соответственно, а гороха при возделывании на окраине плакора-3,4 тыс. руб/га.

В откорректированном проекте ПОСС за счет использования расчетного метода, сокращения рядности лесополос и частичной замены их агро-степными полосами стоимость работ по созданию полифункционального каркаса сократилась на 5,3-6,9 млн. рублей. Несмотря на некоторое снижение эффективности работы сельскохозяйственной техники на полигоне «Агроландшафт» за счет укорачивания длины гона с 1434 до 460 м в среднем и увеличения ширины разворотных полос, преимущества расчетных методов организации территории очевидны. В откорректированном проекте ПОСС длина гонов не изменилась.

С экологической точки зрения разработанные проекты способствуют улучшению гумусового баланса, снижению коэффициента эрозионной опасности структуры посевных площадей на полигоне СНИИСХ с 0,51 до 0,33 (на 35%), а на землях ПОСС - с 0,56 до 0,41 (на 27%) и повышению коэффициента биоразнообразия Симпсона в 2 и 1,35 раза соответственно (таблицы 3 и 4).

Таблица 3 - Показатели экологического состояния пашни Прикумской опытно-селекционной станции по фактическому состоянию и по вариантам проекта организации территории на эколого-ландшафтной основе

Севообороты Гумусовый ба-лаце, т/га Коэффициент эрозионной опасности структуры посевных площадей, Коэффициент бнорэз-нообразия Симпсона

Варианты проекта

1* 2** 1* 2** 1* 2**

"- '1' ..... -1.006 -0.785 0.65 0.57 1.0 1.61

2 -1.006 -0.191 0.65 0.32 1.0 2.94

->••■ 3 4-0.118 +0.132 0.54 ' 0.54 6.15 6:15

4 -0.771 -0.805 0.68 0.68 4.59 4.59

5 +1.299 +1.693 0.17 0.17 2.27 2.27

средневзв. значение -0.464 +0,018 0;56 0:41 2.27 3,06

Фактическое состояние пашни

Период 19992001 20052007 1999-2001 2005-2007 1999-2001 2005-2007

средневзв. значение -0.695 -1.103 0.58 0.61 1.7 1.25

* - Проект организации территории на эколого-ландшафтной основе ГУП «Ставро- ;' польНИИгипрозем» ''

** - Откорректированный проект организации ПОСС на расчетной основе

Таблица 4 - Показатели экологического состояния пашни экспериментального полигона «Агроландшафт» до и после освоения

Севообороты Гумусовый баланс, т/га Коэффициент эрозионной опасности структуры посевных площадей Коэффициент биоразнообразия Симисона

После освоения проекта

■ чТ +0.639 0.26 ; 2.97

2"' ■ +0.603 0.32 5.55

+0.274 0.4 5.0

1 +2.306 0.18 3.85

Средневзв. +0,664 0.33 5.14

значение

До освоения -0,744 0,51 2,57

проекта

Анализ созданных проектов позволил сформулировать принципы адаптивно-ландшафтного землеустройства на локальном уровне и создать алгоритм проектирования агроландшафтов (рисунок 12).

Рисунок 12 - Алгоритм адаптивно-ландшафтного землеустройства локальных геосистем „ .

Выводы

1. На основании натурных обследований и анализа космических снимков в сопряжении с картографическим материалом установлено, что существующая клеточная организация территории пашни не обеспечивает надежной защиты почв от водной эрозии.

2. Проектирование адаптивно-ландшафтных систем земледелия для локальных геосистем уровня фермерского хозяйства в разнообразных природно-климатических условиях ландшафтов края должно осуществляться на основе анализа ландшафтной структуры. Установлено, что ведущими критериями дифференциации территории локальных геосистем являются: в типах местности с одной почвообразующей породой (лессовидными суглинками) - крутизна и экспозиция склона с учетом плодородия почв (содержания гумуса, бонитета почв); в типе местности «плато верхнесарматской поверхности выравнивания» - формы мезорельефа и их экспозиции, почвооб-разующие породы на склоне, мощность почв и запасы гумуса на плакоре.

3. Установлена необходимость агроэкологической и функционально-целевой типизации ландшафтных таксонов локального уровня.

4. Предложен трансектный метод определения адаптивности сельскохозяйственных культур к конкретным ландшафтным таксонам локальных геосистем, позволяющий не только правильно разместить сельскохозяйственные культуры, но и оценить производственный ресурс каждого таксона по урожайности и через «индекс среды» проверить правильность разделения ландшафтных единиц по характеру использования, исключая таксоны с отрицательным иадексаьй! из активного использования в пашне.

5. Определен состав лроектно-изыскательских работ при ландшафтном картировании локальных геосистем, включающий крупномасштабное топографическое и почвенное картирование, а также геологическую и гидрогеологическую съемку для типа местности «плато верхнесарматской поверхности выравнивания». Сформированная целевая геоинформационная база данных является информационным обеспечением для ландшафтной и агроэкологической типизации территории, а также конструирования агроландшафтов. Проведенная верификация двух математических моделей водной и ветровой эрозии по созданной натурной модели — полигону СНИИСХ «Агроландшафт» — дает основание для их использования в про-тивоэрозионном проектировании. Применение расчетных методов при проектировании рубежей в проекте землеустройства опхоза ПОСС СНИИСХ позволило, не уменьшая противоэрозионную устойчивость агро-ландшафта, снизить затратность их создания на 5,3-6,9 млн. рублей.

6. В агроландшафтах лесостепной провинции основой линейно-узлового каркаса устойчивости являются лесные и кустарниковые полосы с использованием аборигенных видов в сочетании с полосами восстановленной степной растительности. В провинциях степных и полупустынных ландшафтов линейный каркас устойчивости в первую очередь базируется на автономных агростепных полосах, а также на использова-

нии при необходимости древесно-кустарниковых полос из засухоустойчивых пород. Это обеспечивает полифункциональность линейно-узловому и линейному экологическому каркасам при минимальном (5,2—7,9%) изъятии пашни из активного использования.

Хаким образом, в результате решения поставленных задач разработан алгоритм адаптивно-ландшафтного землеустройства, отражающий принципы проектирования локальных геосистем и позволяющий создавать эрозионно-устойчивые агроландшафты, обладающие необходимым минимумом средостабилизирующих угодий.

Основные публикации по теме исследования ' Статьи в журналах, рекомендованных ВАК:

1. Андреянов Д. ГО. Методические подходы к формированию севооборотов, адаптированных к ландшафтным таксонам локального уровня / Д. Ю. Андреянов, Л. И. Желнакова // Земледелие. 2008. - №8. - С.9-11.

Статьи в научных изданиях:

2. Андреянов Д. Ю. Планирование противоэрозионных рубежей с использованием геоинформационных технологий / Д. Ю. Андреянов, Л. И. Желнакова, О. В. Петин // Материалы международной науч.- практ. конф. «Актуальные вопросы экологии и природопользования» Т.2 (ноябрь 2005 г). - Ставрополь: АГРУС, 2005. - С.139-142.

3. Андреянов Д. Ю. Проектирование агроландшафтов на склоновых землях с использованием ГНС-технологий / Д. Ю. Андреянов, Л. И. Желнакова // Материалы Всероссийской науч.-практ. конф. «Горные и предгорные земли Северного Кавказа: пути предотвращения деградации и восстановления их плодородия» (сентябрь 2006 г.). - Владикавказ, 2006. - С.74-76.

4. Андреянов Д. Ю. Конструирование экологически устойчивых агроландшафтов на основе геоинформационных технологий / Д. Ю. Андреянов // Материалы Всероссийской науч.-практ. конф. «Аграрная наука и образование в реализации национального проекта "Развитие АПК"» (ноябрь 2006 г.) 4.1. - Ульяновск: УГСХА, 2006. - С. 16-19.

5. Андреянов Д. Ю. Прогнозирование ветровой и водной эрозии в Ставропольском крае на основе ГИС-технологий / Д. Ю. Андреянов II Материалы Всероссийской (с международным участием) науч.- практ. конф. молодых ученых «Геоэкология и рациональное природопользование: от науки к практике» (октябрь 2007 г.). - Белгород: Изд-во БелГУ, 2007 - С. 120-121.

6. Андреянов Д. Ю. Анализ ресурсного потенциала земель Ставропольского края для возделывания плодовых культур / под ред. И. А. Дра-гавцевой. - М.: ФГНУ «Росинформагротех», 2007. - 192 с.

7. Андреянов Д. Ю: Агроэкологическая оценка изменчивости микроклимата на территории агроландшафта / Д. Ю. Андреянов // Материалы Международной научно-практической конференции «Актуальные вопросы аграрной науки и образования» (май 2008 года). - Ульяновск: УГСХА, 2008.

8. Андреянов Д. Ю. Прогнозирование эрозионных процессов на основе геоинформационных технологий. [Электронный ресурс] / отв. ред. И. А. Алешковский, П. Н. Костылев // Материалы докладов XV Международной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Ломоносов» ^апрель 2008 г.) Секция «География». - М.: Издательство МГУ; СП МЫСЛЬ, 2008, С. 1-2.

9. Андреянов Д. Ю. Анализ противоэрозионной эффективности линейных рубежей в современном землеустройстве Ставропольского края. [Электронный ресурс]/ отв. ред. И. А. Алешковский, П. Н. Костылев, А. И. Андреев // Материалы докладов XVI Международной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Ломоносов». — М.: Издательство МГУ, 2009, С. 4-5.

Подписано в печать 19.11.2009 Формат 60x84 1/16 Усл.печ.л. 1,45 Уч.-изд.л. 1,34

Бумага офсетная Тираж 100 экз. Заказ 394

Отпечатано в Издательско-полиграфическом комплексе Ставропольского государственного университета. 355009, Ставрополь, ул.Пушкина, 1.

Содержание диссертации, кандидата географических наук, Андреянов, Дмитрий Юрьевич

Введение

Глава 1. Состояние земельного фонда Ставропольского края

1.1. Почвенно-климатические условия Центрального Предкавказья и его 8 ландшафтная структура

1.2. Подверженность ландшафтов Ставрополья деградационным 12 процессам

1.3. Эрозия и дефляция - главные факторы разрушения почвенного 14 покрова агроландшафтов Ставропольского края

1.4 Реализация стратегии сохранения и приумножения почвенного 20 плодородия через систему ландшафтно-экологического земледелия

1.5 Современного информационное обеспечение - основа 24 проектирования адаптивно-ландшафтных систем земледелия

Глава 2. Условия и методика использования геоинформационных 27 технологий и математических моделей для конструирования эрозионно и экологически устойчивых агроландшафтов

2.1. Анализ расчетных моделей количественной оценки эрозионных и 27 дефляционных потерь почвы

2.2. Определение объектов для верификации и апробации выбранных 36 расчетных моделей водной эрозии и дефляции

2.3. Программное обеспечение диссертационного исследования

Глава 3. Обоснование необходимости землеустройства на ландшафтных 45 принципах

3.1. Выявление ландшафтов наиболее подверженных эрозии и дефляции

3.2. Анализ противоэрозионной и дефляционной эффективности 49 линейных рубежей на склоновых землях агроландшафтов

3.3. Оценка современных климатических изменений по их влиянию на 58 процессы эрозии и дефляции

Глава 4. Конструирование адаптивно-ландшафтных систем земледелия 68 локальных геосистем

4.1. Методология и принципы типизации земель в природно- 68 территориальных комплексах разных рангов

4.2. Информационное обеспечение агроэкологической типизации земель 75 при адаптивно-ландшафтном землеустройстве

4.3. Выявление адаптивности сельскохозяйственных культур к 100 ландшафтным таксонам и формирование дифференцированных севооборотов

4.4. Противоэрозионное землеустройство территории земельных угодий 105 в агроландшафтах

4.5. Верификация моделей водной эрозии почв на базе 124 экспериментального полигона СНИИСХ «Агроландшафт»

4.6. Апробация моделей водной и ветровой эрозии почв при разработке 135 проекта организации территории опхоза ПОСС Ставропольского НИИСХ

4.7. Способы придания полифункциональности противоэрозионным 145 рубежам

4.8 Экологическая и экономическая эффективность проектов адаптивно- 152 ландшафтного землеустройства

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Адаптивно-ландшафтное землеустройство локальных геосистем Ставропольского края"

Актуальность. Неадаптивность земледелия, в том числе и землеустройства, к своеобразным природным условиям 24-х ландшафтов Ставропольского края привела к тому, что 24,1% почв пашни и 29,4% сельскохозяйственных угодий разрушено водной и ветровой эрозией почв. Интенсивность этих деградационных процессов возрастает: только за 5 лет площадь дефлируемых земель увеличилась на 123,9 тыс. га, эродированных на 11,6 тыс. га, подверженных совместному действию водной и ветровой эрозии на 13,6 тыс. га.

В сложившихся условиях особое значение приобретает переход края на принципы адаптивно - ландшафтного земледелия, согласно которым эффективное ведение земледелия связано с дифференцированным использованием каждого ландшафтного таксона, вплоть до низших единиц, что имеет особое значение для небольших фермерских хозяйств. Адаптивно-ландшафтное землеустройство, базирующееся на расчетных методах с использованием геоинформационных технологий, позволяет создавать высокопродуктивные и экологически разнообразные агроландшафты, устойчивые к различным деградационным процессам.

Объектом исследования являются локальные доминантные геосистемы в виде морфологических единиц ландшафта в трех наиболее встречаемых на территории Ставропольского края типах местности, занимающих 51,2% его территории.

Предмет исследования составляет адаптивно-ландшафтная организация территории на расчетной основе, обеспечивающая сохранность плодородия почв, рациональное использование и устойчивость агроландшафтов.

Цель: Совершенствование принципов адаптивно-ландшафтного землеустройства локальных геосистем.

Задачи исследования: обосновать необходимость землеустройства территории сельскохозяйственных предприятий с учетом таксономических единиц ландшафтов;

- выявить ведущие критерии дифференциации территории локальных геосистем различных типов местностей;

- установить необходимость агроэкологической и функционально-целевой типизации ландшафтных таксонов локального уровня;

- выявить адаптационный потенциал сельскохозяйственных культур и севооборотов; разработать методику проектирования каркаса эрозионной устойчивости агроландшафтов на основе расчетных методов с использованием геоинформационных технологий;

- выработать подходы к обеспечению полифункциональности каркаса устойчивости.

Информационно-методическая база исследований: материалы ландшафтного картирования Ставропольского края В. А. Шальнева; результаты исследований ГНУ «Ставропольский НИИСХ» Россельхозакадемии, ОАО «СтавропольНИИгипрозем», Краевого центра по метеорологии и мониторингу окружающей среды. В работе применялись следующие методы: общенаучные - описательный, сравнительный, статистический, системного анализа, моделирования, картографический; полевые - трансектный, маршрутных исследований, ключевых участков, катенарных профилей; специальные — геоинформационного анализа (методы векторизации, наложения, интерполяций, объединений и пересечений объектов, построения буферных зон) и дистанционного зондирования Земли. Было использовано геоинформационное программное обеспечение: ArcGIS, Erdas Imagine, Maplnfo Professional, Trimble Geomatics Office.

Научная новизна работы:

- впервые разработан алгоритм конструирования агроландшафтов локальных геосистем, обеспечивающий системное решение целого комплекса проблем, включая земледельческие, экологические и экономические на уровне фермерских хозяйств и их ассоциаций;

- проанализирована противоэрозионная эффективность линейных рубежей в Ставропольском крае;

- доказано преимущество использования расчетных методов при конструировании агроландшафтов;

- создана геоинформационная база данных специализированных показателей для агроэкологи ческой типизации территории и противоэрозионного проектирования; разработана методика адаптивно-ландшафтной организации землепользований на локальном уровне, которая реализована для фермерских хозяйств и их ассоциаций с применением технологий геоинформационных систем;

- выработаны методические подходы к усилению экологической устойчивости конструируемых агроландшафтов.

Практическое значение. Осуществленные соискателем теоретико-модельные обоснования, методическое и базовое обеспечение, опыт проектирования и натурная модель СНИИСХ «Агроландшафт» могут быть использованы при организации агроландшафтов на уровнях локальных геосистем. Откорректированный проект землеустройства используется Прикумской опытно-селекционной станцией СНИИСХ для оптимизации существующей системы земледелия, созданная база данных Ставропольским НИИСХ для проектирования адаптивно-ландшафтных систем земледелия.

На защиту выносятся следующие положения:

1. Отсутствие адаптивно-ландшафтного землеустройства локальных геосистем способствует усилению деградации почв.

2. Региональные особенности ландшафтной дифференциации локальных геосистем — основа адаптивно-ландшафтного землеустройства.

3. Экологическая устойчивость агроландшафтов локального уровня обеспечивается дифференциацией режимов использования земель и полифункциональным противоэрозионным каркасом, конструируемым на расчетной основе.

Апробация работы и публикации. Основные положения диссертационной работы докладывались на Всероссийской научно-практической конференции «Аграрная наука и образование в реализации национального проекта «Развитие АПК» (Ульяновск, 2006), на Всероссийской (с международным участием) научно-практической конференции «Геоэкология и рациональное природопользование: от науки к практике» (Белгород, 2007), на Международной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Ломоносов» (Москва, 2008).

Тематика диссертации входила в тематический план Российской академии сельскохозяйственных наук на 2005-2008 год. Часть материалов диссертации включена в коллективную монографию «Анализ ресурсного потенциала земель Ставропольского края для возделывания плодовых культур» и в отчет по заданию Министерства природных ресурсов Ставропольского края «Разработка принципов конструирования экологически устойчивых ландшафтов на Ставрополье». По теме диссертации опубликовано 9 работ.

Структура и объем диссертации. Работа состоит из введения, четырех глав, выводов и приложений, содержит 23 таблицы и 52 рисунка. Диссертация изложена на 175 страницах машинописного текста. Список литературы включает 157 наименований, в том числе 24 иностранных.

Заключение Диссертация по теме "Землеустройство, кадастр и мониторинг земель", Андреянов, Дмитрий Юрьевич

Заключение

1. На основании натурных обследований и анализа космических снимков в сопряжении с картографическим материалом установлено, что существующая клеточная организация территории пашни не обеспечивает падежной защиты почв от водной эрозии.

2. Проектирование адаптивно-ландшафтных систем земледелия для локальных геосистем уровня фермерского хозяйства в разнообразных природно-климатических условиях ландшафтов края должно осуществляться на основе анализа ландшафтной структуры. Установлено, что ведущими критериями дифференциации территории локальных геосистем являются: в типах местности с одной почвообразующей породой (лессовидными суглинками) - крутизна и экспозиция склона, с учетом плодородия почв (содержания гумуса, бонитета почв); в типе местности «плато верхнесарматской поверхности выравнивания» - формы мезорельефа и их экспозиции, почвообразующие породы на склоне, мощность почв и запасы гумуса на плакоре.

3. Установлена необходимость агроэкологической и функционально-целевой типизации ландшафтных таксонов локального уровня.

4. Предложен трансектный метод определения адаптивности сельскохозяйственных культур к конкретным ландшафтным таксонам локальных геосистем, позволяющий не только правильно разместить сельскохозяйственные культуры, но и оценить производственный ресурс каждого таксона по урожайности, и через «индекс среды» проверить правильность разделения ландшафтных единиц по характеру использования, исключая таксоны с отрицательными индексами из активного использования в пашне.

5. Определен состав проектно-изыскательских работ при ландшафтном картировании локальных геосистем, включающий крупномасштабное топографическое и почвенное картирование, а также геологическую и гидрогеологическую съемку для типа местности «плато верхнесарматской поверхности выравнивания». Сформированная целевая геоинформационная база данных является информационным обеспечением для ландшафтной и агроэкологической типизации территории, а также конструирования агроландшафтов. Проведенная верификация двух математических моделей водной и ветровой эрозии по созданной натурной модели — полигону СНИИСХ «Агроландшафт» дает основание для их использования в противоэрозионном проектировании. Применение расчетных методов при проектировании рубежей в проекте землеустройства опхоза ПОСС СНИИСХ позволило, не уменьшая противоэрозионную устойчивость агроландшафта, снизить затратность их создания на 5,3-6,9 млн. рублей.

6. В агроландшафтах лесостепной провинции основой линейно-узлового каркаса устойчивости являются лесные и кустарниковые полосы с использованием аборигенных видов в сочетании с полосами восстановленной степной растительности. В провинциях степных и полупустынных ландшафтов линейный каркас устойчивости, в первую очередь базируется на автономных агростепных полосах, а также использовании при необходимости древесно-кустарниковых полос из засухоустойчивых пород. Это обеспечивает полифункциональность линейно-узловому и линейному экологическому каркасу при минимальном (5,2 — 7,9%) изъятии пашни из активного использования.

Таким образом, в результате решения поставленных задач разработан алгоритм адаптивно-ландшафтного землеустройства, отражающий принципы проектирования локальных геосистем и позволяющий создавать эрозионно-устойчивые агроландшафты, обладающие необходимым минимумом средостабилизирующих угодий.

Библиография Диссертация по наукам о земле, кандидата географических наук, Андреянов, Дмитрий Юрьевич, Ставрополь

1. Агрохимическая характеристика почв пашни Ставропольского края. - Ставрополь: Ставропольская правда, 1988. - 26 с.

2. Адаптивно-ландшафтная система земледелия Рязанской области -Модель 21 столетия / под ред. С .Я. Полянского. Рязань, 2001. - 181 с.

3. Анализ изменчивости индекса аридности территории Ставропольского края / Г.Х. Бадахова, Т.Г. Бочарникова, Е.П. Лузина, В.Ю. Соловьев // Материалы 47-й Научно-метод. конф. СГУ. Ставрополь, 2002. -С. 59-67.

4. Андреянов Д.Ю. Анализ ресурсного потенциала земель Ставропольского края для возделывания плодовых культур / под ред. И.А. Драгавцевой. М.: ФГНУ «Росинформагротех», 2007. - 192 с.

5. Андреянов Д.Ю. Методические подходы к формированию севооборотов, адаптированных к ландшафтным таксонам локального уровня / Д.Ю. Андреянов, Л.И. Желнакова // Земледелие, №8. М., 2008. С. 9-11.

6. Антыков А.Я. Почвы Ставрополья и их плодородие / А.Я. Антыков, А.Я. Стомарев. Ставрополь, 1970. — 414 с.

7. Апостолов Л.Я. Главнейшие климатические элементы СевероКавказского края / Л.Я. Апостолов. Ростов-на-Дону, 1931.

8. Атлас земель Ставропольского края. М.: ДИ ЭМ БИ, 2000. - 118с.

9. Бадахова Г.Х. Ставропольский край: современные климатические условия / Г.Х. Бадахова, А.В. Кнутас,- Ставрополь, 2007. 272 с.

10. Беннет Х.Х. Основы охраны почв / Х.Х. Беннет. М., 1958. - 406с.

11. Булыгин С.Ю. Агрофизическая характеристика почв и проектирование их противоэрозионной защиты / С.Ю. Булыгин // Почвоведение, №5,. М., 1990. С. 28-39.

12. Вальков В.Ф. Генезис почв Северного Кавказа / В.Ф. Вальков. -Ростов-на-Дону, 1977. 160 с.

13. Васильев Ю.И. Противодефляционная устойчивость почв Северного Кавказа / Ю.И. Васильев. Волгоград, 1997. - 187 с.

14. Вербицкий В.М. Механизм сальтации почвенных частиц / В.М. Вербицкий // Земледелие, №11. М., 1990. С. 65-83.

15. Высоцкий Г.Н. Гидромелиорация нашей равнины главным образом с помощью леса / Г.Н. Высоцкий // Избр. соч., в 2 т., М., 1962.

16. Гаврилюк Ф.Я. Черноземы Ставропольского края / Ф.Я. Гаврилюк // Материалы по изучению Ставропольского края. вып. 2-3., Ставрополь, 1950. С. 171-186.

17. Гаршинев Е.А. Методика полевого моделирования эрозии, расчета смыва и расстояний между лесополосами / Е.А. Гаршинев, А.Т. Барабанов. Москва, 1991. - 42 с.

18. Гаршинев Е.А. Противоэрозионная лесомелиорация и эволюция эрозионно-гидрологического процесса: автореф. дис. д-ра. сельхоз. наук / Е.А. Гарщинев; ВНИАЛМИ. Волгоград, 1995. - 47 с.

19. Гвоздецкий Н.А. Физико-географическое районирование Европейской части СССР и Кавказа / Н.А. Гвоздецкий // Известия ВГО, №5. -Л., 1960.

20. Гогичайшвили Г.П. О применении универсального уравнения потери почвы от эрозии в Грузии / Г.П. Гогичайшвили, Т. Т. Урушадзе, Горджомеладзе О.Л. // Почвоведение. №2. М., 2003. С. 240-243.

21. ГОСТ 17.4.4.03 86 (СТ СЭВ 5300-85). Охрана природы. Почвы. Метод определения потенциальной опасности эрозии под воздействием дождей.-М., 1987. - 10 с.

22. Государственная кадастровая оценка земель / ФГУП; рукоп. -Ставрополь: НИИ гипрозем, 2003. 26 с.

23. Государственный доклад «О состоянии окружающей природной среды Ставропольского края в 1996 году»/ рукоп. Ставрополь, 1997. - 88 с.

24. Группировки почв по значению уровня рН (пашня) на 1.01.2003 / рукоп. — Ставрополь, 2003. 26 с.

25. Группировки почв по содержанию гумуса (пашня) на 1.01.2003/ рукоп. Ставрополь, 2003. - 26 с.

26. Группировки почв по содержанию подвижного фосфора (пашня) на 1.01.2003 / рукоп. Ставрополь, 2003. - 26 с.

27. Группировки почв по содержанию обменного калия (пашня) на 1.01.2003 / рукоп. Ставрополь, 2003. - 26 с.

28. Гудзон Н. Охрана почв и борьба с эрозией / Н. Гудзон. М.: «Колос», 1974. - С. 56-68.

29. Дементьев Н. Высыхание Ставропольской губернии / Н. Деменьтьев. Ставрополь, 1887.

30. Диденко П. А. Агроландшафты лесостепной провинции Ставропольской возвышенности: автореф. дис. канд. геогр. Наук / П.А. Диденко. Ростов-на-Дону, 2001. - 24 с.

31. Дзыбов Д.С. Метод агростепей. Ускоренное восстановление природной растительности. Методическое пособие / Д.С. Дзыбов. Саратов, 2001.-40 с.

32. Докучаев В.В. Русский чернозем / В.В. Докучаев // Избр. соч., т.1. М, 1948.

33. Докучаев В.М. Полезащитное лесоразведение в засушливых степях / В.М. Докучаев.- М., 1956, 60 с.

34. Долгилевич М.И. Механизм отрыва эрозионной частицы от поверхности почвы / М.И. Долгилевич, Ю.И. Васильев // Бюл. Всесоюзн. НИИ агролесомелиорации. Вып. 12 (66). М., 1973. С. 12-15.

35. Долгилевич М.И. Пыльные бури и агролесомелиоративные мероприятия / М.И. Долгилевич. — М., 1978. 160 с.

36. Долгилевич М.И. Податливость почв Северного Кавказа и Нижнего Поволжья и факторы ее определяющие / М.И. Долгилевич, Ю.И. Васильев, JI.C. Фролова // Проблемы комплексного освоения песков и мелиорации пастбищ. Вып. 82. Волгоград, 1984. С. 105-116.

37. Долгилевич М.И. Научные основы прогнозирования и система предупреждения эрозионных процессов / М.И. Долгилевич, Г.И. Швебс, И.Г. Зыков. М., Волгоград, 1993. - 148 с.

38. Желнакова Л.И. Некоторые вопросы борьбы с ветровой и водной эрозией на Ставрополье / Л.И. Желнакова, Н.В. Петрова // Научные основы обработки почв на Ставрополье. Ставрополь, 1983. — С. 73-88.

39. Желнакова Л.И. Особенности проявления водной эрозии почв на склоновых землях, подлежащих мелиорации / Л.И. Желнакова, А.Н. Абалдов // Вопросы экологии в системе земледелия. Ставрополь, 1993.- С. 25-36.

40. Жученко А.А. Стратегия адаптивной интенсификации сельского хозяйства/ А.А. Жученко. — Пущино, 1994. 147 с.

41. Заславский М.Н. Эрозия почв / М.Н. Заславский. М., 1979. - 248с.

42. Захаров П.С. Эрозия почв и меры борьбы с ней / П.С. Захаров.-М., 1971. 192 с.

43. Захаров С.А. Почвы Предкавказья / С.А. Захаров // «Почвы СССР», т. 3. М.-Л.: изд. АН СССР, 1939. С. 297-355.

44. Звонков В.В. Водная и ветровая эрозия земли / В.В. Звонков. М., 1962,- 176 с.

45. Иванов В.Д. Теоретическое и экспериментальное обоснование показателей противоэрозионной стойкости почвы / В. Д. Иванов // Почвоведение. №2. М., 1985. С.114-122.

46. Иванов Д.Л. Влияние русской колонизации на природу Ставропольского края / Д.Л. Иванов. Ставрополь, 1886.

47. Извеков А.С. Основы конструирования экологически устойчивых агроландшафтов/ А.С. Извеков // Земледелие. №9. М., 1993. С. 18-20.

48. Измаильский А.А. Как высохла наша степь / А.А. Измаильский. -Полтава, 1893. 75 с.

49. Измаильский А.А. Влажность почвы и грунтовые воды в связи с рельефом местности и культурным состоянием поверхности почвы / под ред. Т.А. Коваля // Избр. соч. М., 1949. С.83-355.

50. Инструкция по определению расчетных гидрологических характеристик при проектировании противоэрозионных мероприятий на европейской территории СССР/ВСН 04-77 Госкомгидромет. Л., 1979. - 62 с.

51. Казанкин А.П. Роль растительности в регулировании некоторых экологических процессов в биосфере: научное издание / А .П. Казанкин // Изв. Рос. акад. наук. Сер. геогр. № 6. М., 2004. С. 58-66.

52. Капралов Е. Г. Основы геоинформатики. В 2-х кн., Учебн. нособ. для студ. вузов. / под ред. В. С. Тикунова. М.: Академия, 2004. 352 с.

53. Каторгин И.Ю. Анализ и оценка агроландшафтов Ставропольского края с использованием геоинформационных технологий: автореф. дис. канд. геогр. Наук / И.Ю. Каторгин; СГУ. Ставрополь, 2004. -25 с.

54. Каштанов А.Н. Концепция ландшафтной контурно-мелиоративной системы земледелия / А.Н. Каштанов // Земледелие. № 4. М., 1992.-С.2-4.

55. Кирюшин В.И. Экологические основы земледелия / В.И. Кирюшин. М.: Колос, 1996. - 366 с.

56. Кирюшин В.И. Экологизация земледелия и технологическая политика /В.И. Кирюшин. М.: МСХА, 2000. - 473 с.

57. Кирюхина З.П. Эродируемость пахотных почв в России в период ливневого стока / З.П. Кирюхина, З.В. Пацукевич // Почвоведение. 2001. №9. -С. 140-146.

58. Количественная оценка эрозионноопасных земель бассейна Дона / М.Ю. Белоцерковский, О.Г. Докудовская, З.П. Кирюхина, Г.А. Ларионов Г.А, Н.Н. Миргородская // Эрозия почв и русловые процессы., вып.9. М., 1983.-С. 23-41.

59. Концепция формирования высокопродуктивных экологически устойчивых агроландшафтов и совершенствования систем земледелия на ландшафтной основе / Под ред. А.Н. Каштанова, А.П. Щербакова. Курск, 1992.- 139 с.

60. Кузнецов М.С. Эрозия и охрана почв / М.С. Кузнецов, Г.П. Глазунов. М., 1996. - 331 с.

61. Куприченков М.Т. Пути регулирования гумуса в земледелии Ставропольского края / М.Т. Куприченков, Ю.В. Колейкин. Сшврополь, 1986,- 112 с.

62. Куприченков М.Т. Земельные ресурсы Ставрополья и их плодородие / М.Т. Куприченков, Т.Н. Антонова, Н.Ф. Симбирев. -Ставрополь, 2002. 313 с.

63. Ландшафтное земледелие. Ч. 2. /Под ред. А.Н. Каштанова, А.П. Щербакова. Курск, 1993.- 104 с.

64. Ларионов Г. А. Методика средне- и мелкомасштабного картографирования эрозионноопасных земель/ под ред. А.Н. Каштанова, М.Н. Заславского // Актуальные вопросы эрозиоведения. М., 1984. С.41 -66.

65. Лидов В.П. Процессы водной эрозии почв на территории Ставропольской возвышенности / В.П. Лидов, А.К. Ромашкевич // Почвоведение. №7. М., 1961 С.35-45.

66. Лопырев М.И. Основы агроландшафтоведения /М.И. Лопырев. -Воронеж: Изд-во Воронеж, ун-та, 1995. — 180 с.

67. Лопырев М.И. Агроландшафты и земледелие /М.И. Лопырев, С.А. Макаренко. Воронеж: ВГАУ, 2001.- 168 с.

68. Методика разработки систем земледелия на ландшафтной основе /Под ред. А. Н. Каштанова, А. П. Щербакова, В.М. Володина. Курск, 1996. -132 с.

69. Методические рекомендации по проектированию комплексов противоэрозионных мероприятий на расчетной основе. Курск, 1985. - 68 с.

70. Методическое пособие и нормативные материалы для разработки адаптивно-ландшафтных систем земледелия / под ред. А.Н. Каштанова, А.П. Щербакова, Г.Н. Черкасова. Тверь, 2001. - 260 с.

71. Мирцхулава Ц.Е. Инженерные методы расчета и прогноза водной эрозии / Ц.Е. Мирцхулава. М., 1970. - 239 с.

72. Модели управления продуктивностью агроландшафта /Под ред. В.М. Володина, Г.Н. Черкасова. Курск, 1998. - 215 с.

73. Надирашвили B.C. Исследование методов прогноза ветровой эрозии на мелиорируемых землях и мероприятия по борьбе с ней: автореф. дис. канд. техн. наук. — Баку, 1979. 24 с.85. «Обзор Ставропольской губернии». Ставрополь, 1886.

74. Основы систем земледелия Ставрополья: уч. пособие / под ред. В.М. Пенчукова, Г.Р. Дорожко. Ставрополь, 2005. - 464 с.

75. Пакудин В.З. Параметры оценки экологической пластичности сортов и гибридов / В.З. Пакудин // Теория отбора в популяциях растений. Новосибирск, 1976.-С. 178-189.

76. Первов А.В. Эрозий почв на Ставрополье и борьба с ней / А.В. Первов. Ставрополь, 1961. - 76 с.

77. Петров Г.И. Влияние агрометеорологических условий на формирование урожая озимой пшеницы в сухостепной полосе Ставрополья / Г.И. Петров. — Буденновск, 1996. 343 с.

78. Петров JI.H. Характеристика почв равнинной части Ставропольского края и приемы их улучшения / Л.Н. Петров, М.Т. Куприченков, С.В. Беликова // «Научные достижения — сельскому хозяйству». Вып. 3. Ставрополь, 1976. С. 158-169.

79. Петров Л.Н. Как повысить плодородие солонцов / Л.Н. Петров. -Ставрополь, 1986. 96 с.

80. Петрова Н.В. Оценка рельефа при определении опасности проявления водной эрозии на территории Сенгилеевского ветрового коридора / Н.В. Петрова // Труды СНИИСХ. Вып. 20. Ставрополь, 1975.

81. Подколзин А.И. Плодородие почвы и эффективность удобрений в земледелии юга России /А.И. Подколзин. М.: МГУ, 1997. - 182 с.

82. Применимость универсального уравнения потерь почвы от эрозии (USLE) для условий Европейской территории . России / Ю.П. Сухановский Ю.П., Г. Оллеш, К.Ю. Хан, Р. Майснер, М. Роде, М.П. Волокитин, Б.К. Сон // Почвоведение. М., 2003. №6.- С. 733-739.

83. Проект организации территории на эколого-ландшафтной основе ГУП «Прикумская опытная-селекционная станция» Буденовского района Ставропольского края / ГУП СТАВРПОЛЬНИИГИПРОЗЕМ: рукоп. -Ставрополь, 2002. 50 с.

84. Проектирование и внедрение эколого-ландшафтных систем земледелия в сельскохозяйственных предприятиях Воронежской области /под ред. М.И. Лопырева. Воронеж, 1999. - 186 с.

85. Раков А.Ю. Ландшафтное земледелие в степных регионах (на примере Ставрополья) / А.Ю. Раков // Известия Российской академии наук. Серия географическая. №4. М., 1992. С. 82-88.

86. Реймерс Н.Ф. Природопользование. Словарь-справочник / Н.Ф. Реймерс. М.: «Мысль», 1990. - 639 с.

87. Реймерс Н.Ф. Экологизация. Введение в экологическую проблематику / Н.Ф. Реймерс. М.: Изд-во РОУ, 1992. - 121 с.

88. Реймерс Н.Ф. Экология. Теории, законы, правила, принципы и гипотезы / Н.Ф. Реймерс. М.: «Россия молодая», 1994. - 366 с.

89. Ровинский И.В. Хозяйственное описание Астраханской и Кавказской Губернии по гражданскому и естественному их состоянию вотношении к земледелию, промышленности и домоводству / И.В. Ровинский, 1809.

90. Рябов Е.И. Земля просит защиты/ Е.И. Рябов. Ставрополь, 1974. - 160 с.

91. Санькова Л.Н. О прогнозировании опасности проявления ветровой эрозии. / Л.Н. Санькова, Е.И. Рябов // Организация и технология почвозащитных мероприятий: Труды СНИИСХ. Вып. 20. Ставрополь, 1975.

92. Сборник статистических сведений о Ставропольской губернии, Ставрополь, 1870.

93. Ревяко И.В. Рекомендации по определению эрозионных индексов ливневых осадков в степных районах Северного Кавказа / И.В. Ревяко. -Новочеркасск, 1976.

94. Скрипчинский В.В. Наука выступает в защиту растительного мира / Под ред. В.В. Скрипчинского // Сохраним для потомков. Ставрополь, 1984.-С. 24-35.

95. Смирнова Е.М. Зависимость эрозии почв от организации территории и повышение эффективности почвозащитных мероприятий: автореф. дис. канд. сельхоз. наук / Е.М. Смирнова. Харьков, 1977.

96. Соболев С.С. Защита почв от эрозии и повышение их плодородия / С.С. Соболев. М., 1961. - 241 с.

97. Стомарев А.Я. К характеристике южных мицеллярно-карбонатных малогумусных черноземов Ставрополья. / А.Я. Стомарев, А.Я. Антыков // Почвоведение и агрохимия Ставрополья к 50-легию советской власти. Ставрополь, 1970. С. 49-56.

98. Сурмач Г.П. Прогнозирование стока талых вод с черноземов и каштановых почв / Г.П. Сурмач // Вести сельхоз. науки. М., 1969, №12. С. 53-56.

99. Сурмач Г.П. Водорегулирующая и противоэрозионная роль насаждений / Г.П. Сурмач. М., 1971. - 111 с.

100. Сус Н.И. Эрозия почвы и борьба с нею / Н.И. СУС. М., 1949.350 с.

101. Сухановский Ю.П. Модель с программным обеспечением для прогнозирования дождевой эрозии почв для пахотных земель / Ю.П. Сухановский, А.Н. Пискунов. Курск: ВНИИЗиЗПЭ РАСХН, 2007. - 24 с.

102. Схема использования земельных ресурсов Ставропольского края на агроландшафтной основе до 2005 года. Ставрополь, 1997. - 147 с.

103. Танфильев В.Г. Доминанты и видовая насыщенность степей и горных лугов Ставропольского края / В.Г. Танфильев, Д.С. Дзыбов, Ю.А. Дударь // Изв. Северо-Кавказского научного центра высшей школы. Естественные науки. Вып.1. Ростов-на-Дону, 1979. С. 99-103.

104. Тарабрин Н.П. Методика определения эрозионного индекса дождей / Н.П. Тарабрин // Закономерности проявления эрозионных и русловых процессов в различных природных условиях. М.: Изд-во МГУ, 1976.-С. 55-58.

105. Темникова Н.С. Климат Северного Кавказа и прилежащих степей /Н.С. Темникова. -JL: Гидрометеоиздат, 1959. 368 с.

106. Толоков Н.Р. Оценка эрозионной опасности с помощью ливневого индекса / Н.Р. Толоков // Почвоведение. М., 1999. №7. С. 984 -989.

107. Толчельников Ю.С. Эрозия и дефляция почв. Способы борьбы с ними / Ю.С. Толчельников. М., 1990. - 159 с.

108. Трофименко К.И. К характеристике каштановых почв Восточного Предкавказья / К.И. Трофименко // Тр. ГСХИ. т. 17. Орджоникидзе, 1956. С. 39-54.

109. Холупяк K.JI. Устройство противоэрозионных лесных насаждений / K.JI. Холупяк. М., 1973.

110. Храмцов Л.И. К концепции ландшафтного земледелия /Л.И. Храмцов // Земледелие. М., 1996, № 1. С. 13-16.

111. Чупахин В.М. Физическая география Северного Кавказа / В.М. Чупахин. Ростов-на-Дону: Изд-во Рост, ун-та, 1974. - 172 с.

112. Шальнев В.А. Ландшафты Ставропольского края /В.А. Шальнев. Ставрополь, 1995. - 52 с.

113. Шальнев В.А. Ландшафты Северного Кавказа: эволюция и современность / В.А. Шальнев. Ставрополь: Изд-во СГУ, 2004. - 165 с.

114. Швебс Г.И. Эмпирические зависимости для количественной оценки поверхностного смыва почвы. ГГИ / Г.И. Швебс // Сборник работ по гидрологии, №1. Л., 1959. С. 70-75.

115. Швебс Г.И. Формирование водной эрозии, сток наносов и их оценка/Г.И. Швебс. Л., 1974. - 184 с.

116. Шиятый Е.И. Эродируемость южных карбонатных черноземов в зависимости от шероховатости поверхности почвы / Е.И. Шиятый // Вестник с.-х. науки. №12. -М., 1965. С. 84-91.

117. Шиятый Е.И. Принципы прогнозирования ветроэрозионных процессов/ Е.И. Шиятый //Рациональное использование и охрана природных ресурсов Северного и Центрального Казахстана. Алма-Ата, 1981.

118. Даскалов И.Т. Изследване върху основните факторы на ерозионните процеси и тяхното прогнозиране / И.Т. Даскалов // Почвознание и агрохимия. Година 5. София, 1974.

119. Мандев А. Върху отношетието на проливните валежи към почвената ерозия с оглед на нейното прогнозиране / А. Мандев // Горскостопанска наука, год XI, №1. София, 1974. С. 51-58.

120. Швебс Г.И. Розрахунок поверневого зм1ву грунту за дашм1 штучного дощувания / Г.И. Швебс // Пр. Одесса, держ. ун-ту iM. I.I. Мечникова, серия природ. Наук, Т. 148. Вып.З. Одесса, 1958. - С. 337-356.

121. Charreau G. Rain and erosion / G. Charreau // Soil's afric, 1968, №3. -P. 241-244.

122. Chepil W.S. Erosion of soil by wind. The yearbook of agriculture / W.S. Chepil. Washington D.C: USDA, 1957.

123. Fournier F. L'erosion hydrique et le climat / F. Fournier // Bulletin Technique d'lnformation de Meteorologie et d'Agriculture. Fevrier, 1969, N237. -P. 111-115.

124. Foster G.R. Mathematical simulation of upland erosion by fundamental erosion mechanics. In: Present and Prospective Technology for Predicting Sediment Yields and Sources / G.R. Foster, L.D. Meyer. Washington D.C.: USDA, 1975. - P. 190-207.

125. Groblor J.H. Land capability classification for conservation farming in the Highveld Region of South Africa / J. H. Groblor // J. Soil Conser, Serv. N.S.W., vol. 26, №1, 1970.

126. Elwell H.A. Rainfall parameters to predict surface runoff yields and soil losses selected fieldplot studies / H.A. Elwell, M.A. Stocking // Rhod. J. Agric. Res., 11, 1973.-P. 123-130.

127. Erasmus I.I. Evaluation of erosion potential from rainfall data / I.I. Erasmus, Medan Lai, B. Raghunath, P.S. Mathur // Indian Forest, №11, 1970. P. 817-825.

128. Knisel W.G. CREAMS: A Field scale model for Chemical, Runoff and Erosion from Agricultural Management Systems / W.G. Knisel // USDA. Conservation Research Report № 26. 1980. 640 p.

129. Kohnke H. Soil Conservation / H. Kohnke, A. Bertrand. New York - Toronto - London, 1959. - 344 p.

130. Laurant A. L'erosivite des pluies a Uccle (Belgique) / A. Laurant, A. Bollinne // Bulletin des Recherches Agronomiques de Gembloux, Tome 11. 1976. -P. 149-168.

131. Lai R. Soil erosion on Alfsoils in Western Nigeria. Ill Effects of rainfall characteristics / R. Lai // Geoderma, v. 16, №5. 1976. P. 389-401.

132. Pretl I. Moznost pouziti vztahu Wischmeiera a Smitha pro vypocet ztraty pudy pri vodni erozi pro naze podminky. / I. Pretl // Symposium о vodni erozi. Sbornik referatu. III. Praha-Cerven, 1970. P. 71-79.

133. Renard, K.G. RUSLE revisited: Status, questions, answers, and the future. / K.G. Renard, G.R. Foster, D.C. Yoder, D.K. McCool // J. Soil Water Conserv. 49(3). 1994. P. 213-220.

134. Rode M. Modification of AGNPS for Agricultural Land and Climate Conditions in Central Germany / M. Rode, H.G. Frede // Journal of Environmental Quality. V. 26. № 1, 1997. P. 165-172.

135. Soil erosion by water. Some measures for its control on cultivated lands // FAO: Agricultural Development. Paper №81. Rome, 1965. P. 39-43, 143-144.

136. Stanescu P. Taloescu Iuliana, Dragar Livia. Contributii ba stabilirea unor indicatori de estimare a erovititii pluvial / P. Stanescu // Analele. Inst. Sere, imbinat func. si pedol. Ser.- pedol, 1968. P. 361-369.

137. Williams J.R. EPIC. A new method for assessing erosion's effect on soil productivity / J.R. Williams, K.G. Renard, P.T. Dyke // Journal of Soil and Water Conservation. September October. 1983. - P. 381-383.

138. Wischmeier W.N. Evalauation of factors in soil loss equation / W.N. Wischmeie, D.D. Smith, R.B. Uhland // Agric. Eng., 1958. 458 p.

139. Wischmeier W.N. A Rainfall Erosion Index for an Universal Soil-Loss Equation / W.N. Wischmeier // Soil Science Society of America. Proceeding, v.23, 1959.-P. 246-249.

140. Wischmeier W.N. Predicting rainfall erosion losses / W.N. Wischmeier, D.D. Smith //USDA Agr. Handbook №537. Washington, 1978.

141. Young R.A. AGNPS, Agricultural Non-Point-Source Pollution Model. A Watershed Analysis Tool / R.A. Young, C.A. Onstad, D.D. Bosch, W.P. Anderson // Dept. of Agr. Conservation Research Report 35, 1987. 80 p.

142. Zachar D. Soil erosion / D. Zachar. Amsterdam, Oxford, New York, 1982.-547 p.