Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему
Бассейновая организация природопользования в Белгородском экорегионе
ВАК РФ 25.00.36, Геоэкология

Автореферат диссертации по теме "Бассейновая организация природопользования в Белгородском экорегионе"

На правах рукописи

БУРЯК Жанна Аркадьевна

БАССЕЙНОВАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ ПРИРОДОПОЛЬЗОВАНИЯ В БЕЛГОРОДСКОМ ЭКОРЕГИОНЕ

25.00.36 - геелко.югия (науки о Земле)

з о сен т

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата географических наук

Москва — 2015

005562596

Работа выполнена на кафедре природопользования и земельного кадастра федерального государственного автономного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Белгородский государственный национальный исследовательский университет».

Научный руководитель: доктор географических наук, профессор

Лисецкий Федор Николаевич

Официальные оппоненты: Литвин Леонид Федорович, доктор географических наук; федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова», ведущий научный сотрудник НИЛ эрозии почв и русловых процессов имени Н.И. Маккавеева

Кумани Михаил Владимирович, доктор сельскохозяйственных наук, кандидат географических наук, профессор; федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Курский государственный университет», профессор кафедры физической географии и геоэкологии

Ведущая организация: Федеральное государственное бюджетное учреж-

дение «Центр агрохимической службы «Белгородский»

Защита диссертации состоится «17» ноября 2015 г. в 11.00 часов на заседании диссертационного совета Д 220.025.03 при федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего образования «Государственный университет по землеустройству» по адресу: 105064, Москва, ул. Казакова, д. 15.

С диссертацией можно ознакомиться на сайте www.guz.ru и в библиотеке ФГБОУ ВО «Государственный университет по землеустройству».

Автореферат разослан 2015 г.

Ученый секретарь Хр у/ Хуторова Алла Олеговна

диссертационного совета

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы исследования. Белгородская область, занимающая 0,2% территории страны, входит в число лидирующих субъектов Российской Федерации по производству сельскохозяйственной продукции. В настоящее время около 61% территории области занимают пахотные земли, не менее половины которых (Соло-виченко, Тютюнов, 2013) в той или иной степени эродированы. Высокая земледельческая нагрузка в сочетании с ускоренной водной эрозией почв привели к значительному ухудшению ресурсного и экологического состояния агроландшафтов. Негативные изменения коснулись практически всех компонентов агроэкосистем. Прежде всего, это отразилось на их центральном звене - почвенном покрове: в результате долговременной эксплуатации и усиливающейся водной эрозии почв значительно снизились запасы гумуса и минеральных питательных веществ. Существенные изменения претерпела и речная сеть области: за последнее столетие ее протяженность сократилась на 35% от исходного состояния (Чендев, Петин, 2006).

Отмеченные тенденции развития процессов деградации определяют востребованность геопланировочных решений для обеспечения почвоводоохранной организации природопользования в Белгородской области. В сложившейся ситуации необходимо научно обоснованное преобразование агроландшафтов в устойчивые агро-экосистемы. При этом следует использовать комплексный геоэкологический подход к организации ландшафтной оболочки с рациональным пространственным сочетанием природных, хозяйственных и экистических компонентов. Данная идея легла в основу нового синтетического направления социально-экономической географии -геопланирования. Геопланировочный подход позволит через комплекс проектных решений использовать геоэкологические принципы организации природно-хозяйственных территориальных систем.

В целях восстановления и поддержания экологической устойчивости агроландшафтов и смежных земель операционно-территориальной единицей геопланирования на региональном и муниципальных уровнях должна быть целостная природно-хозяйственная система. Бассейновый подход к организации природопользования наиболее полно раскрывает причинно-следственные связи между хозяйственной обстановкой на водосборе и состоянием его водных ресурсов через общность и однонаправленность процессов гидрофункционирования, которые отражают интенсивность поверхностного стока и водной эрозии почв. Поэтому геопланирование территорий на бассейновых принципах является системным и наиболее рациональным способом почвоводоохранной оптимизации эрозионно опасных агроландшафтов.

Объектом исследования являются территории речных бассейнов в составе Белгородского экорегиона.

Предмет исследования - эрозионно опасные агроландшафты экорегиона в многообразии природно-хозяйственных обстановок.

Основная цель исследования заключалась в обосновании геопланировочных решений почвоводоохранной и экологической оптимизации агроландшафтов на основе бассейнового подхода с использованием ГИС-технологий.

Для достижения поставленной цели необходимо было решить следующие задачи:

1. Используя бассейновый подход, определить границы экорегиона - целостного природно-хозяйственного образования в пределах Белгородской области.

2. Выявить пространственную и временную изменчивость основных факторов

водной эрозии почв как главной причины деградации агроландшафтов и речной сети.

3. Выполнить функциональную типологию и оценку бассейновых ландшафтных структур по наиболее информативным показателям экологической устойчивости и эрозионной опасности агроландшафтов.

4. Предложить пути рационального земле- и водопользования путем внедрения дифференцированного комплекса эколого-хозяйственных решений.

5. Внести предложения по оптимизации ведения подсистем экологического мониторинга речных бассейнов.

Теоретико-методологическая основа диссертационного исследования. При работе над диссертацией использовали принципы бассейново-ландшафтного подхода, отраженные в трудах Р. Хортона, А.Ю. Ретеюма, Ф.Н. Милькова, В.М. Разумовского, С.И. Зотова, Ю.Г. Симонова, Л.М. Корытного, В.М. Смольянинова, В.Н. Жерде-ва и др.

Впервые обоснованные В.В. Докучаевым подходы к экологической оптимизации ландшафтов раскрыты в работах по ландшафтному планированию А.Н. Антипова, А.В. Дроздова, В.А. Николаева, П.Г. Шищенко, А.Г. Топчиева и др.

Землеустроительные, гидрологические, эрозиоведческие, сельскохозяйственные аспекты, связанные с изучением водно-эрозионных процессов и противоэрозионной организации территории рассмотрены в работах Н.И. Маккавеева, Г.И. Швебса, М.Н. Заславского, Г.А. Ларионова, М.С. Кузнецова, Л.Ф. Литвина, А.А. Светличного, Ю.П. Сухановского, Ф.Н. Лисецкого, Н.Г. Конокотина, В.П. Герасименко, С.Ю. Булыгина, В.Н. Голосова, О.П. Ермолаева, М.В. Кумани и др.

Материалы исследования. В основу работы легли полученные автором векторные цифровые топографические карты для части территории Белгородской области, актуализированные по космическим снимкам высокого разрешения. В работе использованы авторские материалы рекогносцировочных полевых исследований. Сведения о структуре земельного фонда получены от муниципальных образований Белгородской области, фондовые и картографические материалы - от Управления Рос-реестра по Белгородской области, а также были привлечены данные Федерально-регионального центра аэрокосмического и наземного мониторинга объектов и природных ресурсов НИУ «БелГУ», сведения из Водного реестра РФ, многолетние метеоданные со станций Белгородской области, материалы космической съемки и данные о климатических изменениях Национального аэрокосмического агентства США (NASA).

В исследовании применяли следующие методы: сравнительно-географический, картографический, математико-статистический, методы дешифрирования данных дистанционного зондирования Земли (ДДЗЗ). Геоинформационное моделирование водно-эрозионных процессов производили в многофункциональном ГИС-приложении ArcGIS 9.2 с помощью модуля Spatial Analyst. Прогнозирование изменчивости эрозионного потенциала осадков осуществляли в рабочих модулях Time series and forecasting и Neural Networks лицензированного программного продукта STATISTICA 10.0. Для выявления циклических составляющих периодограммы временного ряда осадков использовали метод одномерного анализа Фурье, для временного прогнозирования динамики осадков использован трехпараметрический метод экспоненциального сглаживания Уинтерса. Анализ пространственного сочетания эколого-хозяйственных условий выполнен в ГИС методами оверлея, интерполяции и пространственной статистики. Для типизации речных бассейнов использован ал-

горитм древовидной кластеризации методом Уорда в квадрате Евклидова расстояния.

Достоверность результатов подтверждается использованием актуальных картографических материалов и данных дистанционного зондирования Земли, многолетних метеорологических данных, современных способов ГИС-моделирования на основе гидрологически корректной цифровой модели рельефа.

Научная новизна работы. Впервые для территории Белгородской области выделены границы обособленного целостного природно-хозяйственного образования -экорегиона, в пределах которого проведена типизация речных бассейнов по эрозионной опасности и экологической устойчивости; проведена оценка эрозионного потенциала рельефа на основе гидрологически корректной цифровой модели рельефа высокого разрешения; предложены экономически целесообразные мероприятия для экологизации агроландшафтов; разработана схема оптимизации сети гидроэкологического мониторинга на региональном уровне.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Интеграция бассейнового и экорегионального подходов для организации многоуровневой системы рационального земле- и водопользования.

2. Результаты оценки пространственно-временной изменчивости факторов водной эрозии почв, используемые для проектирования почвоводоохранных мероприятий с помощью ГИС-технологий.

3. Методика оценки эколого-ресурсного состояния бассейновых территориальных структур, позволяющая путем дифференциации агроландшафтов по эрозионной опасности обеспечить наиболее рациональное размещение приоритетных почвоводоохранных мероприятий.

4. Территориальная организация объединенной системы гидроэкологического и агроэкологического мониторингов на региональном уровне, обеспечивающая информационную основу для оценки эффективности использования земельных и водных ресурсов.

Практическая значимость результатов исследования определяется тем, что они могут быть использованы в качестве основы экологически ориентированного территориального планирования с целью эффективного и рационального природопользования и охраны окружающей среды. Использование результатов диссертационного исследования подтверждается справкой департамента природопользования и охраны окружающей среды Белгородской области о внедрении научно-исследовательской работы.

Материалы диссертации вошли составной частью в отчеты по следующим научным проектам: Государственное задание «Космические и геоинформационные технологии мониторинга антропогенно преобразованных ландшафтов и разработка модели экологической оптимизации природопользования для обеспечения устойчивого развития региона» (№ гос. per. 114062370006); грант РФФИ «Разработка региональных моделей бассейновой организации природопользования на основе оптимизационных методов и геоинформационного моделирования» (№ гос. per. 01201265024); грант Президента РФ «Оценка состояния аграрно преобразованных ландшафтов на основе данных дистанционного зондирования Земли и геоинформационного моделирования» (№ гос. per. 114121070017); муниципальные контракты 2012-2014 гг. по разработке проектов бассейнового природопользования в муниципальных районах Белгородской области (пример проекта размещен на геопортале ЦКП ФРЦ НИУ «БелГУ» по адресу maps.bsu.edu.ru/baskra/)-, внуривузовский грант

аспиранта НИУ «БелГУ» «Использование геоинформационных систем для типизации геоморфологических условий реализации эрозионно-аккумулятивных процессов в пределах Белгородской области» (ВКАС 12-13).

Личный вклад автора. Диссертационная работа является самостоятельно выполненным научным трудом. Все научные результаты, изложенные в диссертации, получены автором лично. Из научных трудов, опубликованных в соавторстве, в работе использованы лишь те идеи и положения, которые являются результатом личной работы соискателя.

Апробация работы. Материалы, входящие в диссертационную работу, доложены автором на следующих научно-практических конференциях: Всеукраинской конференции «Використання Г1С та ДЗЗ у землекористуванш» (Николаев, 14-16 ноября 2012 г.); Международной конференции «Структура и морфогенез почвенного покрова в условиях антропогенного воздействия» (г. Минск, 17-20 сентября 2013 г.); VII Международной конференции «Экология речных бассейнов» (г. Владимир, 9-11 октября 2013 г.); Всероссийской конференции «Эколого-географические исследования в речных бассейнах» (г. Воронеж, 26-28 сентября 2014 г.).

Публикации. По теме диссертационного исследования автором опубликовано 24 научных работы, в том числе 1 монография (в соавторстве), 2 статьи в журналах, индексируемых в базах данных Scopus и IVeb of Science, 4 статьи в изданиях из перечня ВАК Российской Федерации; получено свидетельство о регистрации базы данных «Мониторинг поверхностных и подземных вод при бассейновой организации природопользования», структура которой соответствует INSPIRE — европейскому стандарту организации инфраструктуры пространственных данных.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, перечня сокращений, библиографического списка из 286 наименований (из них 43 на английском языке) и четырех приложений. Основной текст диссертации изложен на 142 страницах машинописного текста и содержит 14 таблиц и 29 рисунков.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

1. Интеграция бассейнового и экорегионального подходов для организации многоуровневой системы рационального земле- и водопользования.

В последние годы приходит понимание того, что сложную многоаспектную область взаимоотношений общества и природы можно изучать и регулировать лишь с помощью геосистемного подхода. При геопланировании важен выбор критериев для обособления территориальных выделов пространства как операционных единиц проектирования. При поиске решения проблемы совмещения административных границ с природными рубежами все более привлекательной становится бассейновая концепция природопользования (Разумовский, 1989; Зотов, 1992; Смольянинов и др., 1996; Корытный, 2001; Симонов, Симонова, 2001; и др.).

Под речным бассейном понимают часть земной поверхности с прилегающей к ней толщей почв и грунтов, откуда происходит сток поверхностных и подземных вод в отдельную реку или речную систему. Речные бассейны относятся к определенному типу организации природных систем - каскадным системам-интеграторам (Симонов, Симонова, 2003), которые обладают четкой иерархической структурой соподчиненных бассейнов разных порядков. Структурное подобие бассейновых ландшафтных структур дает основание предполагать подобную реакцию однопо-рядковых бассейнов на внешние воздействия (Хорошиев, 2014). Это свойство по-

зволяет использовать бассейны как топологическую единицу при последовательном переходе от локального к региональному и более высокому уровню геопланирования, а также организации рационального природопользования. При геопланировании на бассейновых принципах срабатывает эффект компенсации: утрата тех или иных экологических функций частью ландшафта может быть компенсирована созданием аналогичного природного комплекса в другой части бассейна. Данное свойство бассейнов очень важно с практической точки зрения, так как дает большую свободу при структурно-функциональной организации природопользования при сохранении экологической ситуации по бассейну в целом. Кроме того, бассейны с максимальной достоверностью позволяют моделировать процессы эрозии, стока, строить балансовые уравнения с использованием традиционных методов и геоинформационных систем (ГИС).

Объективность и относительная простота установления природных границ бассейнов позволили сопоставить их с административным делением Белгородской области и интегрировать в схемы территориального планирования (СТП). В результате сопоставления было установлено соответствие между порядком бассейна, иерархическими уровнями геопланирования и масштабным рядом плановой картографической основы (рис. 1).

Областной уровень

1:500 000- 1:200000

Районный уровень

1:100 000-1:50000

Уровень землепользования

_1:25 000 и крупнее_

С^ЭТЧ' " УУ'" Л К ч

-гр агата Аневвзв V гракшдо иутбикал»»4^.

50м ',f*•мш^я, И

С---1

бассейны 7-м порядка картографическая основа -субъекта РФ

бассейны 5-6-Х порядков картографическая основа -СТП муниципальных образований

бассейны 4-го и оси« низких порядков картографическая основа - схемы внутрихозяйственного

землеустройства

Рис. 1 - Сопоставление масштабных уровней геопланирования при бассейново-административном подходе

Усиление антропогенной трансформации ландшафтов на территории бассейнов малых рек определяет большую востребованность их объективного районирования по степени экологической напряженности территории. В результате эколого-гидрологического районирования могут быть выделены границы экорегионов вне административных границ - целостных природно-хозяйственных образований, оцененных по степени антропогенного влияния и преобразованности природных ландшафтов (Кочуров и др., 2002). Экорегиональный подход к организации рационального природопользования и управлению качеством земельных и водных ресурсов по многим существенным аспектам дополняет бассейновый и может реализоваться параллельно с ним. В определенном экорегионе формируется специфическое «фоновое» качество местного стока вод под влиянием приоритетных загрязнителей, спектр которых обусловлен доминирующей на водосборе отраслью хозяйствования.

На основе ранее определенной бассейновой структуры Белгородской области по системе Стралера-Философова (Нарожняя, 2011; Кузьменко и др., 2013) автором

Бассейны Белгородской обласш

в составе экорегиона (тип):

I—II 1__12а ЕЯ 26

вне экорегиона

У/Л экологический коридор р. Оскол периферийные бассейны_

Дненровско-Донской водораздел

Границы:

---государственные

--областные

-муниципальные

-экорегиона

Рис. 2 - Бассейновая структура Белгородского экорегиона

были выделены границы обособленного от смежных административных образований Белгородского экорегиона (рис. 2).

Всего территорию экорегиона полностью или частично формируют 52 речных бассейна, состоящих из 188 водосборов 4-7 порядков, которые занимают 90,2% области. Бассейны экорегиона были разделены автором на два типа:

- тип 1 - внутренние бассейны, которые полностью расположены в Белгородской области. Такие бассейны - оптимальные объекты для управления природопользованием на бассейновых принципах и организации почвенно-земельного и гидроэкологического мониторинга, так как на них распространяются полномочия только Белгородской области;

- подтип 2а - бассейны рек, которые берут начало в Белгородской области и заканчиваются за ее пределами. Белгородская область в данном случае как субъект природопользования должна нести большую ответственность за последствия хозяйственной деятельности, так как они будут напрямую влиять на состояние водных ресурсов на смежных территориях;

- подтип 26 — бассейны втекающих рек с устьем в Белгородской области. Для них ситуация будет противоположна подтипу 2а: состояние рек будет в значительной степени обусловлено антропогенным влиянием смежных территорий.

Бассейну р. Оскол присвоен особый статус транснационального экологического коридора как коммуникативного элемента инфраструктуры экологического каркаса, призванного поддерживать экологическую стабильность территории. Периферийные бассейны, не включенные в экорегион, в силу своей административной принадлежности не должны быть исключены из проектов геопланирования. Однако такие бассейны не могут являться объектами полноценного экологического мониторинга.

Бассейново-экорегиональный подход может быть органично вписан в установленный законодательством порядок территориального планирования, тем самым

обеспечивая поддержание механизмов воспроизводства почвенных и водных ресурсов на водосборах малых рек при организации агроландшафтов на почвоводоохран-ных принципах.

2. Результаты оценки пространственно-временной изменчивости факторов водной эрозии почв, используемые для проектирования почвоводоохранных мероприятий с помощью ГИС-технологий.

Эрозионные процессы являются агентом взаимодействия почвенного покрова водосбора с его речной сетью, что отражено в концепции единства эрозионных процессов на водосборе и транспорта, накопления, переотложения наносов в руслах рек (Маккавеев, 1955). Вынос водными потоками почвенных частиц и их перераспределение вниз по склону является естественным процессом денудации ландшафтов: сток твердых наносов после прохождения через промежуточные звенья флювиаль-ной сети в конечном итоге достигает речного русла. При нарушении устойчивости агроэкосистемы, вызванном расширением пахотных земель, естественные водно-эрозионные процессы в ландшафте значительно усиливаются, что приводит к деградации почвенного покрова на водосборе и заилению и эвтрофикации водоемов, вследствие избыточного поступления в них взвешенных наносов.

Интенсивные водно-эрозионные процессы являются существенным ограничением устойчивого и долговременного сельскохозяйственного производства Белгородской области. Доля эродированных почв пашни по данным крупномасштабного почвенного обследования 80-х гг. XX в. составила 49,9%, а по некоторым оценкам (Лисецкий, Марциневская, 2009) к настоящему времени возросла до 56%. В условиях активной агрогенной нагрузки и повышенной эрозионной опасности геопланирование агроландшафтов должно опираться на всесторонний анализ факторов водной эрозии почв и моделирование их пространственно-временной изменчивости.

Рельеф местности является основным фактором, определяющим интенсивность водно-эрозионных процессов. Эрозионный потенциал рельефа — это совокупность его морфологических параметров, определяющих влияние рельефа на процессы эрозии. Использование ГИС-технологий позволяет автоматизировать анализ эрозионного потенциала рельефа путем пространственного моделирования на основе цифровой модели рельефа (ЦМР) любой сложности. Следует отметить преимущество одновременного учета факторов длины и уклона через интегральную функцию рельефа, которая может быть использована для количественной оценки его эрозионного потенциала.

Полученная автором гидрологически корректная ЦМР с размером ячейки 30x30 метров (что соответствует точности среднемасштабного эрозионного картографирования) легла в основу моделирования пространственного распределения эрозионного потенциала рельефа Белгородской области. В результате обработки исходных растров уклонов и длин склонов инструментом Raster Calculator был получен растр рельефной функции LS на территорию Белгородской области (рис. 3). Расчет LS осуществляли по формуле (Morgan, 1979), которая хорошо показала себя при ее верификации для территории Белгородской области в отношении проявления процессов эрозии и почвообразования (Лисецкий, Половинко, 2012):

LS = —-(1,38+ 0,965 S + 0,138 S2), 100

где L — длина склона, начиная от водораздела, м; S — уклон, %.

Рис. 3 - Растровое представление эрозионного потенциала рельефа Белгородской области (LS - расчетное значение рельефной функции (по: Morgan, 1979))

Каждая ячейка растра содержит уникальное значение LS в зависимости от положения в эрозионно-склоновой системе.

Полученный растр эрозионного потенциала рельефа подходит как для мелко-, так и для среднемасштабных исследований водно-эрозионных процессов. Дискретное представление пространственных данных позволяет производить оценку LS в границах любых по площади территорий: от элементарного склона до бассейна крупной реки или административно-территориальной единицы.

При относительном постоянстве эрозионного потенциала рельефа интенсивность водно-эрозионных процессов во времени во многом определяет климатический фактор — количество осадков, их вид и продолжительность. В ЦЧР деградация почвенного покрова происходит в результате двух видов водной эрозии: ливневой эрозии и эрозии от стока талых вод (весеннего смыва). Климатические изменения последних лет сказались на внутригодовом распределении выпадающих осадков, которые напрямую влияют на интенсивность и соотношение ливневой и талой эрозии почв. Рост среднегодовых температур холодного периода года, снижение запасов воды в снеге и уменьшение глубины промерзания почвенного покрова за последние десятилетия говорят о снижении эрозионной опасности в результате весеннего снеготаяния.

Исследования современных трендов климатических изменений в Белгородской области свидетельствуют о том, что в течение прошедших 100 лет общегодовое количество осадков возросло в среднем на 15% преимущественно за счет осадков теплого периода. Число дней с сильными ливнями (более 20 мм в сутки) в период вегетации возросло к концу XX в. почти в 2 раза. При анализе связи гидрометеорологического фактора ливневой эрозии Кгм (Швебс, 1974) с общегодовой суммой осадков Р был установлен ее экспоненциальный характер (Черный, 1996):

Кгм=0,02-е°'С1Р.

При таком характере связи увеличение годового количества осадков на 10-20% приведет к возрастанию нормы гидрометеорологического фактора приблизительно на 40-60%.

В изменяющихся климатических условиях подходы к противоэрозионным мероприятиям должны использовать не только ретроспективный анализ метеорологических данных, но и опираться на научно обоснованные многолетние прогнозы, учитывающие циклическую составляющую динамики выпадения осадков по времени.

Нами впервые для Белгородской области была проанализирована ритмика многолетней динамики суммы годовых осадков, что позволило дать прогнозную оценку периодов роста и спада эрозионной опасности территории. Исходными сведениями служили метеорологические данные базовой метеостанции ЦЧР - Богородицкое-Фенино, где временной ряд наблюдений составил 114 лет (с 1900 по 2014 гг.).

Для определения циклических составляющих и установления наибольших значений периодограммы формирования временного ряда по сумме годовых осадков с использованием метода одномерного анализа Фурье была выявлена «сезонная» компонента: во временном ряде обнаружили несколько повторяющихся циклов различной длины: малый 2-х летний цикл и средние 11-ти и 19-ти летние циклы. Для прогноза эрозионного потенциала ливневых осадков использовали связь между общегодовым количеством осадков и гидрометеорологическим фактором ливневой эрозии Кгм. Прогнозирование осуществляли трехпараметрическим методом экспоненциального сглаживания Уинтерса. Прогнозирование было выполнено на два

—'"— - фактические значения ——' - 4253Н - фильтр---- смоделированные значения

Рис. 4 - Ретроспективная и прогнозная цикличность формирования гидрометеорологического фактора ливневой эрозии почв

По данным метеостанции Богородицкое-Фенино, с 2016 года ожидается уменьшение годовых сумм осадков в среднем до 531 мм. Данная фаза цикла продлится 3 года, а с 2019 по 2024 гг. наступит вторая фаза, когда количество осадков возрастет в среднем до 577 мм. В первой фазе значения Кгм в среднем будут равны 4,1, а во второй увеличатся в 1,6 раза. С 2029 г. ожидается начало нового цикла.

Предложенный прогноз может быть использован для оценки периодичности усиления эрозионного потенциала ливневых осадков при расчете среднегодовых эрозионных потерь почвы, а также при проектировании краткосрочных противоэро-зионных мероприятий (на 5-10 лет).

3. Методика оценки эколого-ресурсного состояния бассейновых территориальных структур, позволяющая путем дифференциации агроландшафтов по эрозионной опасности обеспечить наиболее рациональное размещение приоритетных почвоводоохранных мероприятий.

Геопланирование территории аграрно развитого Белгородского экорегиона необходимо проводить на основе оценки его экологического состояния, которая должна включать анализ существующей антропогенной нагрузки на агроландшафты и потенциал проявления в них водно-эрозионных процессов.

На первом этапе нами были выбраны 7 наиболее информативных показателей оценки эколого-ресурсного состояния бассейнов: эродированность почв (Эу), лесистость, распаханность, рельефная функция (ЬБ), доля площадей склонов южной экспозиции (Юск), эрозионный индекс осадков (Р) и густота речной сети (К). С использованием многофункциональных ГИС-инструментов и данных ДЗЗ автором был произведен пространственный анализ выбранных показателей в границах Белгородского экорегиона.

На втором этапе была выполнена типизация по предрасположенности к проявлению водной эрозии почв с учетом их экологической устойчивости. Достоверное проведение процедуры типизации речных бассейнов обеспечивали автоматизированные средства статистической обработки данных методом многомерного кластерного анализа, который сгруппировал бассейны в однородные кластеры, исходя из сходимости значений показателей типизации. В результате анализа (рис. 5) на высшем уровне агрегации произошло обособление речных бассейнов в два крупных кластера, где определяющим классификационным признаком является эродированность почв, которая, несомненно, отражает отклик на совокупность ведущих факторов водно-эрозионных процессов (рельеф, климат, почвы, растительность и др.) и время их воздействия. Такое разделение согласуется с физико-географическим районированием Белгородской области: одни типологические группы бассейнов приурочены к подзоне типичной лесостепи, другие - преимущественно к степной зоне и подзоне южной лесостепи.

80

IV

Рис. 5 - Дендрограмма иерархической типизации речных бассейнов Белгородского экорегиона по эрозионной опасности и экологическому состоянию: А - граница порога определения типов бассейнов, Б -подтипов бассейнов; 1-1У -типы, 1.М.2-ПОДГИПЫ

70

о 50 Г

п

<и з: I

1.2

А

20

3.1

3.2а 3.26

10

0

4.1

4.2

бассейны рек (п=188)

На более детальном уровне объединения при 0=25 бассейны обособляются в четыре типа и агрегируются по критериям антропогенной трансформации - распахан-ности и лесистости:

I. Бассейны с преимущественно слабоэродированными почвами и низкой агро-генной трансформацией, где доля пашни составляет в среднем 30%.

II. Очень сильно распаханные бассейны (67% пашни) со слабоэродированными почвами. Тип включает 30 бассейнов, расположенных на западе и северо-востоке области.

III. Сильно распаханные бассейны (около 60% пашни) со слабоэродированными почвами. Тип включает 58 бассейнов в центральной и западной части области.

IV. Сильно распаханные бассейны (около 60% пашни) на сильноэродированных почвах. Данная группа формирует отдельный кластер в пределах степной и южной лесостепной зон с очень сильно деградированной речной сетью (К<0,1 км/км2).

Содержательный анализ показал, что оптимальное разбиение, при котором учитывается проявление водно-эрозионных процессов, достигается при пороге объединения D=12. При этом бассейны группируются в девять подтипов (рис. 6, табл. 1).

бассейнi.i нне »h'opei нона

Рис. 6-Территориальное распределение типов речных бассейнов Белгородского экорегиона по эрозионной предрасположенности и экологическому состоянию

Таблица 1

Показатели экологического состояния и предрасположенности речных бассейнов к проявлению водно-эрозионных процессов в пределах Белгородского экорегиона

Тип Подтип Лесистость | Распаханность | Юск Эу LS Р К, км/км2

%

I 1.1 35,5±10,4 34,6±8,9 28,7±5,8 0,2±0,1 2,5±1,1 8,4±0,2 0,13±0,07

1.2 12,7±9,5 22,2±12,6 26,8±6,6 0,1 ±0,1 1,5±0,4 8,6±0,1 0,12±0,09

II 2.1 7,7±7,2 66,3±9,5 21,2±4,8 0,1 ±0,0 1,7±0,5 8,3±0,2 0,18±0,11

2.2 5,9±4,1 65,4±7,0 21,4±4,1 0,1±0,0 1,7±0,3 8,9±0,1 0,25±0,07

III 3.1 14,9±7,8 46,8±9,9 28,3±3,1 0,2±0,1 3,0±0,4 8,9±0,1 0,28±0,09

3.2.а 5,6±3,9 63,0±3,9 18,6±4,9 0,3±0,1 2,4±0.6 8,4±0,4 0,13±0,08

3.2.6 7,3±4,0 59,5±8,4 28,7±3,2 0,2±0,1 2,4±0,3 8,6±0,1 0,16±0,07

IV 4.1 8,6±4,5 53,4±6,6 29,1±4,3 0,3±0,0 3,1±0,6 8,2±0,2 0,12±0,06

4.2 3,5±2 64,0±5,7 27,2±4,1 0,3±0,1 2,5±0,6 8,0±0,2 0,09±0,08

Далее, по результатам проведенной типизаций речных бассейнов, в границах экорегиона было проанализировано их распределение по условиям антропогенной

нагрузки (классификация М.И. Лопырева, 1999) и эрозионной опасности территории (рис. 7).

В зоне сильной и очень сильной эрозионной опасности находится более 46% территории экорегиона: к ним относятся бассейны подтипов 3.1, 3.26, 4.1, 4.2. Слабо подвержены водной эрозии лишь 20% территории - бассейны подтипов 2.1 и 2.2. Общий анализ соотношения стабилизирующих и дестабилизирующих угодий в границах речных бассейнов показывает, что лишь 8,4% территории экорегиона находится выше порогоустойчивых экологических условий, при которых доля дестабилизирующих угодий не превышает 60%. Остальные 91,6% площади экорегиона испытывают повышенную антропогенную нагрузку, более половины из них находится в критическом экологическом состоянии.

Преодолеть барьер экологического дисбаланса при неизменной площади наиболее ценных пахотных земель возможно путем повышения экологической устойчивости севооборотов за счет увеличения доли многолетних трав. Согласно действующей в Белгородской области долгосрочной целевой Программе биологической системы земледелия на 2011-2018 гг. (утверждена постановлением Правительства Белгородской области от 29.085.2011 № 324-рп), доли многолетних трав в севооборотах распределяются в соответствии с крутизной склонов следующим образом: полевой (0-3°) - 20%, кормовой (3-5°) - 50%, почвозащитный (>5°) - 100%.

Поэтому на следующем этапе был выполнен морфометрический анализ ЦМР и рассчитаны площади пашни Белгородской области по крутизне склонов: 0-3° -79,9% площади области, 3-5° - 13,2% и более 5° - 6,9%. Данные материалы легли в основу проектов бассейнового природопользования Белгородской области, разрабатываемых при участии автора. Результатом проектов стала цифровая картографическая основа на площадь 2,6 миллиона гектар по рекомендованному контурно-мелиоративному размещению севооборотов.

Согласно Программе биологической системы земледелия, для каждого речного бассейна экорегиона была определена доля севооборотов разных типов, а затем рассчитаны допустимые площади посева многолетних трав (рис. 8, табл. 2).

площадь, тыс.га

500

□ устойчивое

Е] среднеустойчивое

□ минимально устойчивое

□ порогоустойчивое

□ неустойчивое У разрушающееся

Рис. 7 - Распределение площадей бассейнов Белгородского экорегиона по экологическому состоянию и эрозионной опасности

Степень устойчивое агроландшафтов

Н ВЫСОКО) стоичивый Ш устойчивый НН среднсустойчивый

Ш минимально устойчивым /

1 | порогоустончивый [---

"I не\ стоичивый \ 41% I I разрушающийся

Рис. 8 - Ожидаемый экологический эффект от биологической системы земледелия в границах

Белгородского экорегиона

Таблица 2

многолених трав

зерновых и пропишных культур

2%

М%г- -щ бассейны вне экорегнона 'ЗИ

Подтип Угодья, % Площадь пашни, тыс. га Планируемая площадь многолетних трав Экологическое состояние*

бассейна стабилизи- дестабили- тыс. га доля от пашни. текущее после биоло-

рующие зирующие % гизации

1.1 46,1 53,9 89,5 27,0 30,2 3 4

1.2 26,3 73,7 16,1 4,0 24,6 1 2

2.1 21,3 78,7 158,2 39,6 25,0 1 2

2.2 21,2 78,8 275,8 64,2 23,3 1 2

3.1 16,6 83,4 55,2 19,4 35,2 1 2

3.2 26,5 73,5 326,3 96,6 29,6 1 3

4.1 33,4 66,6 194,8 71,0 36,4 2 4

4.2 24,5 75,5 275,3 87,9 31,9 1 5

* 1 - разрушающийся, 2 - неустойчивый, 3 - порогоустойчивый, 4 - минимально устойчивый, 5 -среднеустойчивый

Согласно морфометрическому анализу рельефа пашни, многолетние травы допустимо разместить на 410 тыс. га, что составляет 27% территории пашни.

На заключительном этапе была проведена оценка ожидаемого экологического эффекта от биологизации пашни. Доля преобладающих в настоящее время экологически разрушающихся агроландшафтов сократится с 67 до 4%. Выше показателя минимальной экологической устойчивости окажется 27% территории, что уже является существенным достижением на пути к экологическому оптимуму структуры агроландшафтов экорегиона. Наибольшим потенциалом для повышения экологической стабильности обладают бассейны на востоке области, характеризующиеся мак-

симальной эрозионной опасностью. В данном случае сложные геоморфологические условия позволяют обоснованно сократить нагрузку на агроландшафты. Для бассейнов с меньшей эрозионной опасностью, оставшихся за порогом устойчивого состояния, нормализация экологической ситуации видится в качественном улучшении естественных угодий: облесении оврагов и балок, выводе кормовых угодий под сукцессию древесно-кустарниковой растительности, создании ремизов и микрозаказников, организации пчелопарков и проведении других мероприятий.

Оптимизация структуры агроландшафтов при переходе от областного уровня геопланирования к обустройству отдельного землепользования должна базироваться на более тщательной оценке эрозионной опасности пашни. Дифференциация использования пашни по уклонам имеет неоспоримые преимущества по сравнению с прямолинейной организацией территории. Однако для наиболее полной оценки эрозионной опасности целесообразно использовать результаты моделирования водно-эрозионных процессов. При этом критерием размещения почвозащитных севооборотов должна служить степень эрозионной опасности территории, выраженная через величину среднегодовых потенциальных потерь почвы с территории пашни.

Авторское решение по геопланированию агроландшафтов на бассейновых принципах и способов оценки его экологической эффективности представлено в качестве примера для бассейна р. Халань (река 4-го порядка).

На основе полученных расчетных значений среднегодового смыва почвы с пашни (модель НИЛ эрозии почв и русловых процессов МГУ, 1999) были выделены группы земель по эрозионной опасности (классификация A.A. Светличного, 1995), для которых была разработана контурная агролесомелиоративная организация. В зависимости от эрозионной опасности были запроектированы полевые, зернотравя-ные и почвозащитные севообороты (рис. 9).

к леса. дрсвсснО' кустарниковая растительность

I сплошное облесение

«сямовосстаноатение древесно-кустарниковой растительности

естественные кормовые угодья

цпттп земли застрошш 11111111 и промышленности

!:::::! водоохранная зона

I под водой I болота

севообороты: I I полевой I I зернотравянон 1.1 почвозащитный MÜS консервация --залуженные водосбросы

_существующие

лесополосы

проектируемые

кошу рные лесополосы

Категория эрозионной опасности: почвенные потерн (т/га в nu)

I-1 <л с _ УСЛОВНО

—1 ^ отсутсвует I 10.5 - 2 - минимальная I 12.1-5 - слабая 1-'»'=| 5.1-10- средняя t i 10.1 - 20 - высокая ШШ >20.1 - очень высокая

Рис. 9 - Структура земельного фонда бассейна р. Халань по результатам почвоводоохранной оптимизации территории водосбора

Пахотные земли, где определена сильная степень эрозионной опасности, были отданы под возвратную консервацию в виде постоянного запужения. На границах севооборотов было предусмотрено размещение контурных противоэрозионных лесных полос. В местах концентрации стока на пащне размещали залуженные водосбросы с травосмесями 5-7-летнего эффективного действия, которые способствуют задержанию выносимых твердых наносов и переводу поверхностного стока воды в эрозионно безопасный - внутрипочвенный.

Для улучшения экологической стабильности территории бассейна и восстановления водного режима реки были выполнены мероприятия по реорганизации кормовых угодий. В границах водоохраной зоны и в верховьях реки было запроектировано сплошное облесение. Верховья балок, находящиеся на удалении от населенных пунктов и животноводческих ферм, были отданы под самовосстановление древесно-кустарниковой растительности. Данное проектное решение выполнено в рамках реализации Концепции бассейнового природопользования Белгородской области и будет внедрено к 2018 г.

В результате оптимизации земельного фонда ожидается значительное улучшение экологической ситуации на территории бассейна. Экологического баланса добивались за счет увеличения стабилизирующих севооборотов на пашне, консервации эрозионно опасных земель, сплошного облесения и снижения антропогенной нагрузки на естественные кормовые угодья. Экологическую эффективность оценивали по соотношению стабилизирующих и дестабилизирующих угодий, выраженному через коэффициенты естественной защищенности Ке з (Кочуров, Иванов, 1987), экологической устойчивости Ку (Лопырев, Макаренко, 2001) и экологической стабильности Кэс (Рыбарски, Гайссе, 1988). Значение Кез изменилось с 0,35 до 0,45, т.е. доля средостабилизирующих угодий в бассейне после проектирования составила почти половину его площади. Показатель Ку изменился с напряженного (0,53) до благоприятного (0,82), а экологическая стабильность с неустойчивого состояния (Кзс=0,33) поднялась до неустойчиво стабильного (Кэс =0,41).

4. Территориальная организация объединенной системы гидроэкологического и агроэкологического мониторингов на региональном уровне, обеспечивающая информационную основу для оценки эффективности использования земельных и водных ресурсов.

Агроэкологический и гидроэкологический мониторинга являются составными частями государственного мониторинга окружающей среды, подходы к организации которого должны базироваться на геосистемных принципах. Геосистемный подход определяет иерархические уровни организации природной среды, в которых оценивается взаимосвязь ее компонентов и причинно-следственные связи изменения их состояния.

Бассейновый подход органично увязывает результаты arpo- и гидрологического (гидроэкологического) мониторингов через общность и однонаправленность процессов гидрофункционирования аграрно освоенного бассейна: с одной стороны, состояние земель на водосборе, в частности сельскохозяйственного назначения, напрямую влияет на качество вод и режим рек; с другой, особенности гидрофункционирования склоновых систем определяют интенсивность водно-эрозионных процессов в агроландшафтах, что существенно влияет на плодородие почв. Следовательно, для различных водосборов с учетом специфики хозяйствования, физико-географических, геологических, рельефных и климатических условий будет форми-

роваться набор показателей качества вод с уникальным диапазоном значений.

На рис. 10 представлена концептуальная схема взаимосвязей показателей агро-экологического и гидроэкологического мониторингов для речного бассейна с преобладанием в нем агроландшафтов.

Я0КЙММА711 )1Ш1№1Г1К1№0 состояния м

1« коэффпцнеат естественной | ъашпщенвоста >• коэффициент экологической

населенные пункты, промышленные и с./х. •

пр^^ту^ И ГМ I

ооъеи водопогреблети

кустарниковая распггоьвосп

" Г

уровень подземных вод

Седьскоххпх&ст-

• венные угадь*

* „л

ШММИА»

ягронеопогтеаеого мониторам.1*

Покаителы .'идра ¡к'о.югинеско.'о мониторинге

ГфОТЯЖСОПОСТЬ

гидрографической

СС-1Ы

• гт^иурэ угодий 1 стр^пу-ра шеевов 1 вхрохшвгесшдзнные 1 гсвдородаспота

■ объем вахаыьгхудоорвша Г

■ поиштезиэтрхтенвяютв ■

• эрйапрсаанпх-тыют

потерп гргусд, \ТК

Рис. 10 - Взаимосвязи показателей агро- и гидроэкологического мониторингов

Организованный в замыкающих створах бассейнов гидроэкологический мониторинг обеспечивает данными об объемах рассеянного загрязнения водосбора, главным источником которого является сельское хозяйство. Он даст интегральное представление о миграции и аккумуляции потоков вещества в пределах бассейна: сведения о стоке воды и количестве взвешенных наносов покажут обобщенную картину интенсивности водно-эрозионных процессов на водосборе, а показатели примесей агрохимического происхождения — агрогеохимическое состояние почвенного покрова водосбора. Водно-эрозионные процессы приводят не только к деградации верхнего плодородного слоя почвы и выноса из него питательных веществ и вносимых удобрений, но и к избыточному поступлению наносов в речные русла. Интенсивность водно-эрозионных процессов определяется рядом факторов, которые могут быть подразделены на независимые от человека (климатический, топографический, почвенный) и регулируемые (агротехнический, биотический). Дифференциация эрозионной устойчивости различных сельскохозяйственных культур может лечь в основу организационных мероприятий по регулированию интенсивности водной эрозии почв в бассейне реки и количеству взвешенных наносов и агрохимикатов в ее створе.

В целях минимизации экономических затрат при организации мониторинга целесообразно разместить посты наблюдений в количестве, достаточном для репрезентативности общего состояния рек и водосборов Белгородского экорегиона. Региональная сеть мониторинга должна дополнять государственную, поэтому ее кон-

фигурацию стоит планировать с учетом максимального территориального охвата. Для этого целесообразно оценить общий размер водосборной площади, состояние которой контролируется на существующих пунктах государственного мониторинга. С помощью пространственного анализа ЦМР автором были определены водосборные области для каждого пункта государственного мониторинга и рассчитана площадь их покрытия. На этой основе нами предложена оптимальная схема размещения пунктов регионального гидроэкологического мониторинга (рис. 11).

Рис. 11- Предлагаемая модернизация региональной сети гидроэкологического мониторинга в Белгородском экорегионе

Пространственный анализ ЦМР экорегиона показал, что общая площадь водосборов с замыкающими створами в пунктах существующей государственной сети наблюдений покрывает 68% территории Белгородского экорегиона. При размещении пунктов регионального мониторинга по предложенной автором схеме площадь покрытия увеличится в 1,3 раза и составит 86% территории экорегиона. Для 100 %-го охвата необходимо увеличить количество точек наблюдения минимум в 2 раза, что экономически нецелесообразно. Эту проблему можно решить, используя результаты проведенной автором ранее типизации бассейнов Белгородского экорегиона. Состояние речных бассейнов, которые не попали в зону охвата региональной сети мониторинга, можно оценить по аналогии с бассейном того же подтипа. Ожидается, что для таких бассейнов показатели качества вод будут сходными. Прежде всего, это касается количества взвешенных наносов и применяемых агрохимикатов, так как ключевыми критериями типизации были эрозионный потенциал рельефа и рас-паханность. Однако стоит иметь в виду, что гидрохимические показатели в бассейнах одного подтипа могут существенно различаться по примесям, поступившим из точечных источников загрязнения (от населенных пунктов, промышленных и сельскохозяйственных предприятий).

Полученные в ходе исследования результаты позволили сформулировать следующие основные выводы:

1. Сопоставление границ речных бассейнов с административно-территориальным делением Белгородской области позволило установить соответствие между иерархическими уровнями геопланирования, порядком речного бассейна и масштабом картографической основы. Это показало принципиальную возможность интеграции бассейнового подхода в установленный порядок территориального планирования.

2. Анализ конфигурации речных бассейнов в границах Белгородской области позволил выделить в ее пределах новую территориальную единицу геопланирования и экологического мониторинга - экорегион - относительно обособленное от антропогенного влияния смежных территорий целостное природно-хозяйственное образование, занимающее 90,2% территории области.

3. Полученная картограмма эрозионного потенциала рельефа легла в основу оценки эрозионной опасности территории Белгородской области. Точность и растровое представление картограммы делают возможным ее дальнейшее использование в пространственном моделировании эрозионных процессов и ГИС-сопровождении проектных работ по почвоводоохранному обустройству агроланд-шафтов.

4. Изменения климата за последние несколько десятилетий определили преобладание ливневой эрозии почв над эрозией при весеннем снеготаянии. Автором установлено, что внутривековая изменчивость величины эрозионного потенциала ливневых осадков для Белгородской области носит цикличный характер: выявлены 10 и 11-летние циклы осадков летнего периода, близкие к периодичности солнечной активности. Прогноз изменения эрозионного потенциала осадков показал, что в настоящее время он находится на спаде, который будет продолжаться до 2020 г. В 2024 и 2034 гг. ожидаются пики активности ливневой эрозии, когда прогнозные значения гидрометеорологического фактора могут привести к увеличению модуля потенциального смыва почвы в 1,6 раза.

5. Выполненная геоэкологическая типизация речных бассейнов позволила выявить в границах Белгородского экорегиона наиболее экологически неустойчивые агроландшафты с их дифференциацией по эрозионной опасности. Установлено, что под влиянием сильной и очень сильной эрозионной опасности находится более 46% территории Белгородского экорегиона; 67% его площади характеризуются крайне неблагоприятной экологической обстановкой.

6. На основе геоморфологического анализа агроландшафтов установлено, что на 410 тыс. га (27% пашни) эрозионно опасных пахотных земель допустимо размещение многолетних трав в составе различных севооборотов. Это послужит значительному увеличению экологической устойчивости агроландшафтов: 68% территории Белгородского экорегиона преодолеет барьер порогоустойчивого экологического состояния.

7. На локальном уровне (на примере бассейна 4-го порядка) продемонстрирована методика противоэрозионной организации агроландшафтов на основе расчета потенциальных потерь почвы и оценки эрозионной опасности территории. Данное проектное решение может быть использовано в качестве прототипа почвоводо-охранного обустройства для территорий других регионов.

8. Агроэкологический и гидроэкологический мониторинги могут быть взаимоувязаны через систему показателей, интегрирующих состояние почвенного покрова

на водосборе и качество вод в створе бассейна. ГИС-анализ покрытия существующей сетью государственного гидрологического мониторинга водосборной площади позволил определить оптимальную конфигурацию региональной сети наблюдений, которая увеличит площадь экорегиона, обеспеченную гидроэкологическим мониторингом, с 16,7 тыс. км2 до 21 тыс. км2, т.е. в 1,3 раза.

СПИСОК ОПУБЛИКОВАННЫХ РАБОТ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Лисецкий, Ф.Н. Энергетическая оценка почвообразовательного процесса / Ф.Н. Лисецкий, О.А. Чепелев, Ж.А. Кириленко // Проблемы региональной экологии. - 2012. - № 2. - С. 87-90.

2. Обеспечение оптимальной водоохранной лесистости при бассейновой организации природопользования / Я.В. Кузьменко, Ф.Н. Лисецкий, Ж.А. Кириленко, О.И. Григорьева // Известия Самарского научного центра Российской академии наук. - 2013. - Т. 15, № 3 (2). - С. 652-657.

3. Особенности дистанционного выявления залежных участков и проблемы целевого использования земель сельскохозяйственного назначения / О.А. Маринина, Э.А. Терехин, Ж.А. Кириленко, Д.М. Курлович, Н.В. Ковальчик // Современные проблемы науки и образования. -2013.-№ 5. - С. 535 (8 е.).

4. Бассейновая организация природопользования для решения гидроэкологических проблем / Ф.Н. Лисецкий, Я.В. Павлюк, Ж.А. Кириленко, В.И. Пичура // Метеорология и гидрология. - 2014. - № 8. — С. 66-76. [Basin organization of nature management for solving hydroecological problems / F.N. Lisetskii, Ya.V. Pavlyuk, Zh.A. Kirilenko, V.I. Pichura // J Russian Meteorology and Hydrology. - 2014. - Vol. 39, No. 8. - P. 550-557.]

5. New opportunities of geoplanning in the rural area with the implementing of geoinformational technologies and remote sensing / F.N. Lisetskii, A.V. Zemlyakova, E.A. Terekhin, A.G. Naroznyaya, Ya.V. Pavlyuk, P.A. Ukrainskii, Zh.A. Kirilenko, O.A. Marinina, O.M. Samofalova // Advances in Environmental Biology. - 2014. - Vol. 8, No. 10. -P. 536-539.

6. Буряк, Ж.А. Совершенствование подходов к оценке эрозионной опасности агроландшафтов с использованием ГИС-технологий / Ж.А. Буряк // Научные ведомости БелГУ. Серия Естественные науки. - 2014. - Вып. 29, № 23 (194). - С. 140-146.

7. Кириленко, Ж.А. Влияние геоморфологических условий на формирование ареалов сильносмытых почв на склоновых позициях агроландшафтов // Викори-стання Г1С та ДДЗ в землекористуванш: мат. ВсеукраТнськоТ науково-практичноУ конференцн". - МиколаТв: МиколаУвська обласна друкарня, 2012. - С. 21-24.

8. Кириленко, Ж.А. Геоморфологические предпосылки развития водной эрозии // Географ1чш дослщження: ¡стор1я, сьогодення, перспективи: мат. щор1чноТ М1жнар. науково'1 конф. студекпв та acnipaHTÍB, присвяченоТ пам'ят1 професора Г.П. Дубинського. - Харю'в: ХНУ, 2012. - С. 131-133.

9. Бассейновый подход к организации природопользования в Белгородской области / Ф.Н. Лисецкий, А.В. Дегтярь, А.Г. Нарожняя, О.А. Чепелев, Я.В. Кузьменко, О.А. Маринина, А.В. Землякова, Ж.А. Кириленко, О.М. Самофалова, Э.А. Терехин, П.А. Украинский; под ред. Ф.Н. Лисецкого. - Белгород: Константа, 2013. - 88 с.

10. Мониторинг поверхностных и подземных вод при бассейновой организации природопользования. Свидетельство о государственной регистрации базы данных № 2013621378 от 28.10.2013 г. / Ф.Н. Лисецкий, Ж.А. Кириленко, Я.В. Кузь-

менко, О.А. Маринина // Электронный бюллетень «Программы для ЭВМ, базы данных, топологии интегральных микросхем». - 2013. - № 4. - С. 303.

И. Кириленко, Ж.А. Определение зависимости степени эродированности почв в агроландшафтах от рельефной функции // Структура и морфогенез почвенного покрова в условиях антропогенного воздействия: мат. Межд. науч.-практ. конф. / Под. ред. И.И. Пирожник. - Минск: Изд. центр БГУ, 2013. - С. 116-119.

12. Проектирование и внедрение почвоводоохранного земледелия на бассейновых принципах / Ф.Н. Лисецкий, А.В. Землякова, Ж.А. Кириленко, О.М. Само-фалова, В.В. Левшук // Направления развития современных систем земледелия: мат. Межд. науч.-практ. интернет-конф., посвященной 110-летию со дня рождения профессора С.Д. Лысогорова. - Херсон: Колос, 2013. - С. 585-590.

13. Гидроэкологический мониторинг рек как составная часть организации природопользования на бассейновых принципах / Ф.Н Лисецкий, А.В Дегтярь, Я.В. Кузьменко, Ж.А. Кириленко, О.А. Маринина, М.П. Суханова // Проблемы природопользования и экологическая ситуация в Европейской России и сопредельных странах: мат. V Межд. науч. конф. - М.; Белгород: Константа, 2013. - С. 93-96.

14. Кириленко, Ж.А. Бассейновая организация природопользования для решения гидроэкологических проблем / Ж.А. Кириленко, Ф.Н. Лисецкий // Чисте Micro. Чиста ржа. Чиста планета: сборник мат. 5-го Межд. экологического форума. -Херсон: ХТПП, 2013. - С. 224-229.

15. Почвозащитная и водоохранная подсистемы при разработке и внедрении бассейновой организации природопользования / Ф.Н. Лисецкий, Я.В. Кузьменко, А.Г. Нарожняя, А.В. Дегтярь, Ж.А. Кириленко // Экология речных бассейнов: труды 7-й Межд. науч.-практ. конф. / Под общ. ред. Т.А. Трифоновой. - Владимир: Владим. гос. ун-т. им. А.Г. и Н.Г. Столетовых, 2013. - С. 220-224.

16. Кириленко, Ж.А. Геоинформационное обеспечение противоэрозионной организации агроландшафтов / Ж.А. Кириленко, Э.А. Терехин // Картография и геодезия в современном мире: мат. второй Всерос. науч.-практ. конф. - Саранск: Изд-во Мордов. ун-та, 2014.-С. 161-165.

17. Лисецкий, Ф.Н. Научное сопровождение бассейновой организации природопользования в Белгородской области / Ф.Н. Лисецкий, О.И. Григорьева, Ж.А. Кириленко // Двадцать девятое пленарное межвузовское координационное совещание по проблеме эрозионных, русловых и устьевых процессов при МГУ: Доклады и краткие сообщения. - Ульяновск, 2014. - С. 106-107.

18. Buryak, Zh.A. GIS maintenance of rural territories geoplanning under basin principles / Zh.A. Buryak, O.I. Grigoreva, Ya.V. Pavlyuk // International Journal of Advanced Studies. - 2014. - Vol. 4, Is. 2. - P. 56-60.

19. Basin organizations of nature use, Belgorod région / F.N. Lisetskii, J.A. Buryak, A.V. Zemlyakova, V.I. Pichura // Biogeosystem Technique. - 2014. - Vol. 2, Is. 2. - P. 163-173.

20. Геопланирование сельских территорий: опыт реализации концепции бассейнового природопользования на региональном уровне / Ф.Н. Лисецкий, А.В. Землякова, А.Г. Нарожняя, Э.А. Терехин, В.И. Пичура, Ж.А. Буряк, О.М. Самофалова, О.И. Григорьева // Вестник Одесского национального университета. Серия: Географические и геологические науки. - 2014.-Т. 19, Вып. 3 (22). - С. 125-133.

21. Буряк, Ж.А. Особенности пространственной дифференциации рельефного фактора для оценки эрозионных потерь почвы в пределах водосборной площади / Буряк Ж.А., Терехин Э.А. // Эколого-географические исследования в речных бас-

сейнах: мат. четвертой Всерос. науч.-практ. конф. - Воронеж: Воронежский государственный педагогический университет, 2014. - С. 89-93.

22. Implementation of the basin-administrative and ecoregional approaches to envi- -ronmentally oriented arrangement inter-settlement areas of the Belgorod region / F.N. Li-setskii, J.A. Buryak, O.I. Grigoreva, O.A. Marinina, L.V. Martsinevskaya // Biogeosys-tem Technique. - 2015. - Vol. 3, Is. 1. - P. 50-63.

23. Буряк, Ж.А. Противоэрозионное обустройство агроландшафтов на основе оценки потенциальных эрозионных потерь почвы с использованием ГИС-технологий / Буряк Ж.А., Терехин Э.А. // Науки о Земле: вчера, сегодня, завтра: мат. Межд. науч. конф. - Казань: Бук, 2015. - С. 1-6.

24. Буряк, Ж.А. Экологическая эффективность биологизации земледелия в Белгородской области / Буряк Ж.А. // Пространственно-временная изменчивость в природе и обществе: мат. 8-й Межд. молодежной школы-конференции «Меридиан». - М.: ИГ РАН, 2015. - С. 6-8.

Работы 1-6 опубликованы в изданиях, включенных в перечень ВАК или индексируемых в базах данных Web of Science и Scopus.

Подписано в печать 11.09.2015. Формат 60x84/16. Гарнитура Times. Усл. п. л. 1,0. Тираж 100 экз. Заказ 12. Оригинал-макет подготовлен в ИД «Белгород» НИУ «БелГУ» 308015, г. Белгород, ул. Победы, 85