Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему

Анализ и оценка агроландшафтов Ставропольского края с использованием геоинформационных технологий

ВАК РФ 25.00.26, Землеустройство, кадастр и мониторинг земель

Автореферат диссертации по теме "Анализ и оценка агроландшафтов Ставропольского края с использованием геоинформационных технологий"

На правах рукописи

КАТОРГИН Игорь Юрьевич

АНАЛИЗ И ОЦЕНКА АГРОЛАНДШАФТОВ СТАВРОПОЛЬСКОГО КРАЯ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ГЕОИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ

25.00.26 - землеустройство, кадастр и мониторинг земель

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата географических наук

Ставрополь - 2004

Работа выполнена в Ставропольском государственном университете

Научный руководитель: кандидат географических наук, профессор

Шальнев Виктор Александрович

Научный консультант: кандидат сельскохозяйственных наук

Желнакова Людмила Ивановна

Официальные оппоненты: доктор географических наук, профессор

Эльдаров Эльдар Магомедович

кандидат сельскохозяйственных наук Подколзин Олег Анатольевич

Ведущая организация: Ставропольский государственный

аграрный университет

Защита состоится «_1Ъ_» мая 2004 г. « н» а заседании диссертационного совета КМ 212.256.04 при Ставропольском государственном университете по адресу: 355009, Ставрополь, ул. Пушкина, 1, корп. 2, ауд. 506.

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке Ставропольского государственного университета.

Автореферат разослан «

2004 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета доктор географических наук

1

Лиховид А.А.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность. На современном этапе на первый план в области земледелия выступает проблема оптимизации землепользования и сохранения экологического каркаса природных комплексов. Решить эту проблему должно адаптивно-ландшафтное землеустройство, являющееся основой систем земледелия нового поколения. Оно предусматривает, с одной стороны, максимальный учет и сохранение природных ресурсов, с другой -ограничение антропогенного воздействия, негативно влияющего на состояние окружающей среды.

При переходе к адаптивно-ландшафтному земледелию необходимо в первую очередь хорошее знание специфики местных природных ландшафтов, для этого требуется создание обширной пространственной и тематической информационной базы. Такая база есть в организациях, занимающихся исследованиями и проектными работами в области сельского хозяйства, но обширные банки ценной информации, представленные преимущественно на бумажных носителях, громоздки. Традиционная технология анализа этих материалов ведет к значительным затратам сил, времени, выпадению части информации из научного оборота, может вызывать ошибки, снижающие ценность окончательных выводов. Оптимизировать процесс анализа могут информационные технологии. Особенно значимую роль при сборе, хранении и анализе пространственной информации играют геоинформационные системы и ГИС-технологии, позволяющие значительно повысить качество проводимых исследований. Вместе с тем эти технологии в области планирования адаптивно-ландшафтных систем земледелия применяются в России в единичных случаях и требуют разработки новых подходов к их использованию.

Объектом исследования являются территориальные природно-сельско-хозяйственные геосистемы ранга агроландшафтов и агроландшафтных зон.

Предмет исследования составляют анализ и оценка пространственной структуры агроландшафтов, их природно-ресурсного потенциала, сельскохозяйственной нагрузки, деградациоиных процессов с использованием ГИС-технологий.

Цель работы: анализ и оценка агроландшафтов Ставропольского края с использованием ГИС-технологий для систем адаптивно-ландшафтного земледелия.

В соответствии с целью были поставлены следующие задачи.

1. Создать банк географической (электронные карты) и атрибутивной информации по агроландшафтам края.

ГОС. НАЦИОНАЛЬНАЯ I БН&ЯЙОТЕКЛ I

2 Оценить природно-ресурсный потенциал агроландшафтов и степень его соответствия сельскохозяйственной деятельности на основе картографических моделей.

3. Определить уровень сельскохозяйственных нагрузок на агроландшаф-ты с использованием ГИС-технологий.

4. Выявить экологическое состояние агроландшафтов, в частности интенсивность проявления и развития различных видов деградационных процессов в них, их связь с морфологической структурой ландшафтов.

5. Оценить с использованием ГИС-технологий земельные ресурсы и экологическую опасность использования земель по агроландшафтным зонам административного района.

Теоретико-методологическую основу исследования составляют общенаучные методы — описательный, сравнительный, статистический, системного анализа, моделирования, картографический. Методология исследования базируется на системе общих принципов и подходов. Общенаучных: комплексного, интегрального, системного и экологического, а также ландшафтного, как части географического.

Информационной базой исследования являются материалы ландшафтного картирования территории Ставропольского края проф. Шальнева ВА., Ставропольского НИИСХа, СгавропольНИИгипрозема, Комитета по земельным ресурсам Ставропольского края, Агрохимического центра «Ставропольский».

Научная новизна работы. Впервые осуществлен комплексный анализ агроландшафтов Ставропольского края с применением методов и технологий геоинформационных систем (ТИС):

- созданы разномасштабные электронные карты ретроспективных ландшафтов и их морфологических единиц на уровне местностей;

- создан банк данных, содержащий информацию для анализа агро-ландшафтов;

- проведен анализ природно-ресурсного потенциала ландшафтов и связанных с ним сельскохозяйственных нагрузок;

- предложена методика комплексной оценки деградационных процессов, основанная на учете площади и интенсивности поражения территории этими процессами;

- для территории Ставропольского края апробирована и рекомендована для широкого использования оценка экологического состояния территорий по коэффициенту экологической стабилизации ландшафтов (КЭСЛ).

Практическое значение исследования. Полученные с помощью ГИС-технологий материалы и рекомендации могут быть использованы при

организации агроландшафтов на уровнях ландшафтов и агроландшафтных зон. Составленные мелко- и среднемасштабные электронные карты внедрены Ставропольским НИИ сельского хозяйства для разработки мероприятий по рациональному использованию земельных угодий.

На защиту выносятся следующие материалы и положения.

1. Структура и содержание электронного банка данных по агроландшаф-там края.

2 Оценка природно-ресурсного потенциала агроландшафтов и сельскохозяйственной нагрузки на них.

3. Количественные характеристики деградационных процессов в агро-ландшафтах Ставропольского края.

4. Картографические модели экологического состояния агроландшаф-тов Ставропольского края, составленные на основе коэффициента экологической стабилизации ландшафтов (КЭСЛ).

5. Результаты оценки экологической опасности использования земель по агроландшафтным зонам на уровне административного района края на основе ГИС-технологий.

Апробация работы и публикации. Материалы диссертации докладывались на научно-практической конференции «Природные ресурсы и экологическое образование на Северном Кавказе» (Ставрополь, 2002), научно-методической конференции «Университетская наука - региону» (Ставрополь, 2003), Международной научно-практической конференции «Проблемы земледелия» (Ставрополь, 2003), Второй Всероссийской научной телеконференции «Современная биогеография» (Ставрополь, 2003). Часть материалов диссертации включена в отчет по заданию МСХ Ставропольского края: «Разработать структуры ГИС ландшафтов Ставропольского края для мониторинга состояния и принятия практических решений при сель-хозиспользовании» (Михайловск, 2002) и в отчет по договору № 16 от 10.04.03 с ОАО СтавропольНИИгипрозем «Оценка видов деградаций, их вредоносности и составление карты экологической напряженности ландшафтов края по факторам-предикторам» (Михайловск, 2003). По теме диссертации опубликовано 6 работ.

Структура и объем диссертации. Работа состоит из введения, пяти глав, выводов и приложения, содержит 25 таблиц и 28 рисунков. Общий объем диссертации 152 страницы машинописного текста. Список литературы включает 183 наименования, из них 15 на иностранных языках.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Глава 1. Теоретические и методические основы изучения агроландшафтов

История изучения агроландшафтов. Начало формирования ландшафтного подхода в сельскохозяйственной деятельности связывают с В.В. Докучаевым и его учениками. Большой опыт в исследовании агроландшафтов накопили географы (Раменскнй, 1938; Глазовская, 1958; Зворыкин, 1965; Геренчук, 1965; Николаев, 1979 и др.). Особый интерес представляют работы Ф.Н. Миль-кова(Мильков и др., 1971; Мильков, 1972,1973,1978,1986,1990). Интерес к ландшафтному подходу в изучении агросистем в последнее время стали проявлять специалисты в области сельского хозяйства (Володин, Здоровцов, 1999; Кирюшин, 1996,1996а; Котлярова, 1999; Постолов, 1999; Сатаров, Карпович, 1998; Семендяева, Дробышева, 1999 и др.). В результате их совместных усилий разработана концепция ландшафтно-экологического земледелия (Каштанов, Щербаков, Швебс и др., 1992). Современное понимание агроландшафта основывается на системном подходе, согласно которому можно дать следующее определение агроландшафтам. Аграландшафт — это интегральная территориальная геосистема культивационного (сельскохозяйственного) типа, состоящая из двух взаимодействующих подсистем, — природной (ландшафтной) и антропогенной, а также набора болеемелких природно-сельскохозяйствениых геосистем, в совокупности решающих проблемы продовольственного обеспечения (Шальнев, Диденко, 1997).

Ландшафтный подход в изучении агроландшафтов. Накопленный географическими и сельскохозяйственными науками опыт выводит сельскохозяйственное землепользование на качественно новый уровень, названный ландшафтным (Каштанов, 1992; Щербаков, Швебс, 1992; Храмцов, 1996). Основой систем земледелия нового поколения является адаптивно-ландшафтное землеустройство. Концептуально-методические положения и нормативная база для развития и проектирования новых систем земледелия на ландшафтной основе были разработаны в последние годы большой группой авторов из головных институтов Российской академии сельскохозяйственных наук и ряда сельскохозяйственных вузов России (Концепция..., 1992; Ландшафтное земледелие, 1993; Кирюшин, 1996,2000; Методика..., 1996; Модели управления..., 1998; Проектирование..., 1999; Адаптивно-ландшафтная система..., 2001; Ло-пырев, Макаренко, 2001; Методическое пособие..., 2001). На Ставрополье переход земледелия на адаптивно-ландшафтную основу закреплен Постановлением Государственной Думы Ставропольского края «О порядке использования земельных ресурсов Ставропольского края на агроландшафтной основе»

№ 637-39 от 26.06.97г. Системы адаптивно-ландшафтного земледелия опираются на знание специфики местных природных ландшафтов и требуют создания обширной информационной базы. Значимую роль при анализе пространственной информации играют геоинформационные системы.

Развитие и использование ГИС-техиологий для анализа агроландшафтов. В России проблема географических информационных систем в широком понимании этого термина начала исследоваться с начала 80-х годов, хотя в области развития отдельных компонентов ГИС (теория баз данных, автоматизация в картографии, обработка изображений, географическое моделирование) к тому времени имелись значительные достижения (Лурье, 1997). В последние годы для анализа земельных ресурсов все более широко используются компьютерное моделирование и ГИС-технологии (Рожков и др., 1995; Савин и др., 1998; Рамазанов, 1999; Столбовой и др., 1999; Красноярова, 1999).

Глава 2. Методика использования ГИС-технологий при анализе агроландшафтов

Методика исследования предполагает выбор программного обеспечения, разработку методических этапов исследования.

Компьютерное программное обеспечение: ГИС настольного уровня Maplnfo, Adobe Photoshop, Microsoft Excel и 3D Field.

Методика создания цифровых картографических основ. Цифровая карта состоит из двух частей, цифровой картографической основы (ЦКО) и тематического содержания. Для составления ЦКО проведен отбор информации с топографических карт масштабов -1:500000 (для создания ЦКО на уровне края) и 1:100000 (для создания ЦКО на уровне административного района), ландшафтной карты Ставропольского края масштаба 1:1500000 (Атлас земель..., 2000) и карты размещения метеостанций на территории Ставропольского края масштаба 1:1500000.

Содержание электронного банка данных (на уровне края). Электронный банк данных включает в себя следующие атрибутивные базы данных:

- «Характеристика землепользователей» (слой «землепользователи»), которая содержит 33462 записи о 286 землепользователях, входящих в так называемые ядра ландшафтов, составленные из хозяйств, большая часть которых находится в пределах определенного ландшафта;

- «Агроклиматические ресурсы и потенциалы» (слой «метеостанции»), содержащая 480 записей по 32 метеостанциям края (Агроклиматические ресурсы Ставропольского края, 1971);

- «Характеристика агроландшафтов» (слой «природные ландшафты»), которая содержит данные о 24 ландшафтах края. В нее были импортированы

таблицы, полученные путем вычислений из баз данных «характеристика землепользователей» и «агроклиматические ресурсы и потенциалы».

Содержание электронного банка данных (на уровне административного района). При анализе агроландшафтных зон на уровне административно-., го района использована база данных «Характеристика землепользователей». В результате запроса по образцу в поле «Административный район» выбирался Изобильненский район и в дальнейшем проводились вычисления.

Работа с атрибутивной базой данных в среде Maplnfo. Основной объем информации, используемый в исследовании, хранился, обрабатывался и анализировался в ГИС Maplnfo, которая предоставляет достаточные возможности для работы с базами данных, созданными как в самой программе, так и в таких программных продуктах, как Microsoft Excel, Microsoft Access. Вычисления проводились с помощью трех типов запросов: выборки, SQL-запросов и статистических.

Глава 3. Концепция адаптивно-ландшафтного земледелия

Методология перехода к адаптивно-ландшафтному земледелию в Ставропольском крае на разных уровнях административного и ландшафтного районирования. Основные принципы разработанной в Ставропольском НИИ сельского хозяйства концепции развития адаптивно-ландшафтного земледелия в современных условиях хозяйствования в Ставропольском крае базируются на административном уровне (в масштабах края, административного района, хозяйства). На ландшафтном уровне принято признание первичности природных ландшафтов, рассмотрение в их таксономических единицах ранга местностей, урочищ, подурочищ и фаций антропогенных воздействий и выбор этих единиц как «адресов» разрабатываемых адаптивно-ландшафтных систем земледелия (Петрова, Желнакова, 1999). Концепция предусматривает адаптацию систем земледелия к дифференциации природных условий, к разным уровням экономической и технической обеспеченности хозяйств, разному соотношению растениеводческой и животноводческой отраслей в них. В основу концепции положен принцип рационального природопользования. Необходимым условием широкого внедрения и успешного использования систем земледелия на ландшафтной основе становится применение информационных технологий для поддержки принятия решений при проектировании, корректировке и реализации систем земледелия.

Ретроспективные ландшафты Ставропольского края и их структурные единицы. Согласно ландшафтному районированию (Шальнев, 1995), в двух фшико-географических странах выделено 5 ландшафтных провинций, в числе которых 24 ландшафта (рис. 1) и 93 местности. По генезису, гипсометрии, гео-

морфологическому сходству, особенностям геологического строения, положению на геохимической катене местности могут быть объединены в 23 типа. Именно тип местности определяет внутреннее содержание систем адаптивно-ландшафтного земледелия. С использованием ГИС-технологий было рассчитано процентное соотношение типов местностей в ландшафтах края и их площадь.

Рис. 1. Ландшафты Ставропольского края (Атлас ..., 2000). 1 - обозначения ландшафтов (ландшафты Русской равнины: Ве - Верхнеегорлыкс-кий; ПС - Прикалаусско-Саблинский; Т - Ташлянский, ГК - Грачевско-Калаусский; ПБ - Прикалаусско-Буйволинский, ЕС - Егорлыкско-Сенгилеевский, РЕ - Расшеват-ско-Егорлыкский; Се - Среднеегорлыкский; Б - Бурукшунский, Нк - Нижнекалаус-ский; А - Айгурский; КТ - Карамык-Томузловский; КЯ - Кубано-Янкульский, Лк -Левокумский; ПТ - Правокумско-Терский; КП - Курско-Прикаспийский, НП - Ниж-нскумско-Прикаспийский; ЧР - Чограйско-Рагулинский; ЗМ — Западно-Манычский. Ландшафты Большого Кавказа: П - Прикубанский; ВК - Воровсколесско-Кубанс-кий; ПЗ - Подкумско-Золкинский, мт - Малкинско-Терский; КМ - Кубано-Мал-кинский); 2 - границы ландшафтов; 3 - границы ландшафтных провинции; 4 - границы физико-географических стран. Ландшафтные провинции: 5 - типичных лесосте-пей, 6 - байрачных лесостепей; 7—степная; 8 - полупустынная; 9 - предгорная степная и лесостепная; 10 - среднегорных лесостепей и остепненных лугов.

с

Ве 1 - 3 Ш 5 §7 Ш 9

- 2 —4 ИШ6 □ 3 Ш ю

Агроэкологические группы земель, их связь со структурой ландшафтов. СтавропольНИИгипроземом в 1997 году составлена «Схема использования земельных ресурсов Ставропольского края на агроландшафтной основе до 2005 года», использующая принципы адаптивно-ландшафтной системы земледелия, в основе которых лежит выделение агроэкологичес-ких групп земель, в первую очередь на пашне, как более подверженной негативным процессам. В соответствии с характером природных ограничений пригодности земель для возделывания конкретных культур и характером мероприятий по их преодолению агроэкологические группы земель ранжированы по шести категориям (Схема..., 1997).

С использованием ГИС-технологий выявлена прямая зависимость между типами местностей и характером распределения пашни по агроэкологичес-ким группам. Это позволило типизировать ландшафты по способу организации их территории с учетом преобладания типов местностей на 10 групп.

Глава 4. Анализ и оценка агроландшафтов Ставропольского края

с использованием ГИС-технологий Оценка почвенно-климатических ресурсов агроландшафтов края. На основе баллов бонитета почв базовой группы хозяйств рассчитаны средневзвешенные баллы бонитета сельскохозяйственных угодий, пашни и пастбищ Распределение бонитетов почв по ландшафтам края носит зонально-провинциальный характер с увеличением баллов к западу. Крайние значения различаются более чем в три раза. По соотношению бонитетов пашни и пастбищ по ландшафтам края наименьшие расхождения (12-17%) отмечаются в ландшафтах Се, ПЗ, КМ, отличающихся наиболее плодородными почвами, наибольшие (76% и 68%) - в ландшафтах Б, П, где в пастбищах много солончаков и мочаристых почв. В остальных ландшафтах разница лежит в диапазоне 25-51%. Это свидетельствует об исчерпании резервов расширения пашни за счет других угодий и при существующем дисбалансе угодий (особенно в ландшафтах с распаханностью > 70%) целесообразно сокращение пашни за счет вывода малопродуктивных земель.

Для сравнительной оценки общей биопродуктивности ландшафтов края рассчитан климатический индекс биологической продуктивности (Бк) и биоклиматический потенциал (БКП) (рис. 2) по методике Д.И. Шашко (1985). Как свидетельствуют данные, индекс Бк распределяется зонально, увеличиваясь с востока на запад края от 85,3 до 135,0 единиц. БКП в том же направлении возрастает от 1,56 до 2,48 единиц.

С помощью ГИС-технологий проведена оценка ландшафтов края по благоприятности возделывания основных сельскохозяйственных культур. По

БКП, баллов Ш 2,41 и более О 2,21 - 2,40 И 2,01 - 2,20 Щ 1,81-2,00 Ш 1,61-1,80

§ 1,60 и менее

Рис. 2. Средневзвешенное значение биоклиматического потенциала ландшафтов Ставропольского края.

ИПКР, баллов □ 2,01 и более

ВЗ 1,81 -2,00 Щ] 1,61-1,80 Щ 1,60 и менее

1,8^

Рис. 3. Средневзвешенное значение индекса почвенно-климатических ресурсов возделывания озимой пшеницы в ландшафтах края.

усовершенствованной в СНИИСХ методике И.В. Свисюка (1980) найдены средневзвешенные значения индекса почвенно-климатических ресурсов возделывания озимой пшеницы (ИПКР), ведущей сельскохозяйственной культуры края (рис. 3). Используя уравнения связи ИПКР с урожайностью озимой пшеницы, установленные Л.И. Желнаковой (1992), рассчитана перспективная урожайность озимой пшеницы по чистым парам и непаровым предшественникам. Установлено, что при возделывании озимых зерновых их низкий почвенно-климатический ресурс может быть оптимизирован с помощью использования чистых паров. Рассчитаны средневзвешенные значения коэффициентов: С.А. Сапожниковой (1958) для оценки условий возделывания яровых зерновых культур, Ю.И. Чиркова (1969) для оценки условий возделывания кукурузы, Ю.С. Мельника (1972) для оценки условий возделывания подсолнечника. Анализ показал, что потенциал возделывания озимых зерновых культур в ландшафтах края значительно выше, чем яровых зерновых. Следует очень взвешенно подходить к размещению подсолнечника и кукурузы в ландшафтах края, поскольку хорошим потенциалом их возделывания обладают только 30% территории края, а на 25% территории - в восточных и северо-восточных ландшафтах — выращивать эти культуры нецелесообразно.

Анализ сельскохозяйственной нагрузки на ландшафты края. Расчет суммарной сельскохозяйственной нагрузки (рис. 4) производился в баллах. Учитывались: агрогенная нагрузка (доля сельскохозяйственных угодий в общей площади земель, доля пашни к площади сельскохозяйственных угодий, доля паров к площади сельскохозяйственных угодий); мелиоративная нагрузка (доля орошаемых земель к площади сельскохозяйственных угодий); нагрузка скота (поголовье скота переводилось в условные головы (УГ) через коэффициенты: коровы — 1,0, крупный рогатый скот — 0,6, лошади — 0, 75, молодняк лошадей — 0,6, поголовье свиней и птиц не учитывалось, далее рассчитывались УГ скота, приходящиеся на 100 га сельхозугодий); нагрузка овец (голов на 1 га пастбищ).

Наименьшую суммарную сельскохозяйственную нагрузку имеют ландшафты Ве и ВК, что связано с невысокой степенью агрогенной нагрузки; наибольшую - большинство степных и часть полупустынных ландшафтов, где сильна агрогенная нагрузка и нагрузка скота.

Агроландшафты имеют различную степень почвенного плодородия и различную степень устойчивости к сельскохозяйственным нагрузкам. Поэтому был рассчитан коэффициент сельскохозяйственных нагрузок, приходящихся на 1 балл бонитета почв (рис. 5). Агрогенная и мелиоративная нагрузки были поделены на средневзвешенный по агроландшафтам

нагрузка, баллов □ 15 и более т 13-14 Щ 11-12

§ 10 и менее

Рис. 4. Сельскохозяйственная нагрузка на агролавдшафты Ставропольского края.

коэффициент Ш 0,61 и более 0 0,51 -0,60 Ш 0.41 -0,50 Ш 0,31 -0,40 Ш 0,21 -0,30 □ 0,20 и менее

0,22^

0,27

0,33

0,19

НИ

0,38

Рис. 5. Суммарный коэффициент сельскохозяйственных нагрузок на агроландшафты Ставропольского края.

балл бонитета пашни, нагрузка скота- на балл бонитета сельскохозяйственных угодий, а нагрузка овец - на балл бонитета пастбищ. Возрастание суммарного коэффициента сельскохозяйственных нагрузок имеет четко выраженный зональный характер, коэффициент увеличивается более чем в 3 раза с запада и юго-запада на восток и северо-восток. Это связано с уменьшением балла почвенного плодородия в этом направлении и с высокими нагрузками на ландшафты сухих степей и полупустынь.

Обобщенная оценка степени деградации почвенного покрова агролан-дшафтов края. Поскольку основная базовая информация привязана к административным единицам территории отдельных хозяйств, районов, края, объективную оценку деградационным процессам можно дать только на уровне крупных природных единиц - ландшафтов, используя данные почвенных обследований хозяйств, лежащих в их границах.

Агрохимическая деградация почв пашни. Прослежено изменение средневзвешенных значений почвенного плодородия агроландшафтов Ставропольского края за период с 1986 и 1988 годов до 2003 года по содержанию в пашне гумуса, подвижного фосфора и обменного калия. При определении средневзвешенных показателей за 100% принималась фактически обследованная площадь в ядровых группах хозяйств агроландшафтов. Анализ показал, что изменения показателей плодородия по агроландшафтам края неравномерны. В большинстве агроландшафтов, особенно в западной части края, отмечается понижение содержания гумуса и обменного калия, хотя эти изменения и не выходят за рамки групп обеспеченности.

Происходит снижение почвенного плодородия, не поддерживаемого внесением органических и калийных удобрений. По фосфору такие тенденции менее тревожные, так как еще не истощены запасы подвижного фосфора, накопленные в предреформенный период, когда в почву вносилось ежегодно достаточное количество фосфорных удобрений.

Загрязнение почв химическими элементами. При анализе загрязненности почв ландшафтов края использованы результаты мелкомасштабной экогеохимической съемки края, выполненной в 1994 году Геоэкологической партией Центральной геологосъемочной экспедиции Регионального геологического центра «Севкавгеология» (Карта загрязненности..., 1994; Пояснительная записка..., 1994). С использованием ГИС-технологий рассчитаны средневзвешенные значения суммарного показателя загрязненности ландшафтов края (рис. 6).

Почвы большей части ландшафтов северо-востока, востока, севера и запада края имеют категорию загрязненности, определяемую как «неопасная». Это обусловлено редко встречающимися концентрированными и

Рис. 6. Средневзвешенное значение суммарного показателя загрязненности почв ландшафтов Ставропольского края.

активно действующими источниками загрязнения (крупные населенные пункты, развитая дорожная сеть) и редким распространением природных загрязнителей почв в виде геологических образований, содержащих тяжелые металлы. Ландшафты с загрязненностью почв категории «допустимая» занимают две полосы. Повышенное значение показателя Тс связано с геологическим строе-шгем территории и более часто встречающимися источниками загрязнения.

Интегральная оценка деградационных процессов вландшафтах Ставропольского края. При оценке деградационных процессов качественные характеристики их проявления (слабо, средне, сильно) были заменены количественными, с использованием поправочных коэффициентов (коэффициентов понижения), применяемых при бонитировке почв. Во-первых, эти коэффициенты имеют один критерий оценки - степень снижения продуктивности зональных почв; во-вторых, они получены в результате обобщения многочисленных зависимостей между урожайностью и агрономически важными свойствами почв; в-третьих, большинство из них учитывают региональные особенности свойств почв и рекомендованы к использованию в крае специальными постановлениями. Для расчетов применялись поправочные коэффициенты: на ветровую и воднгую эрозию почв (Серый, 1984;

Шишов и др., 1991); на каменистость, засоленность почв, солонцеватость и солончаковатость и гндроморфизм (Нормативно-правовые акты ... , 1992), часть их уточнена по материалам лаборатории солонцов СНИИСХ (Годовой отчет..., 1985). Поправочные коэффициенты на виды деградаций представляют собой долю продуктивности, которую имеют почвы, подверженные деградационным процессам, от продуктивности зональных почв, принятой за единицу. Разница между единицей и поправочным (понижающим) коэффициентом является мерой интенсивности поражения почв разными видами деградаций, названной индексом интенсивности поражения (ИИП). Произведение ИИП на относительную площадь поражения (%) составляет меру опасности (меру развития) данного вида деградации, выраженную в баллах. Обобщенный показатель деградированности почв определялся суммированием баллов оцениваемых видов деградаций (рис. 7).

Вся территория края распределяется на 4 группы ландшафтов. Разница между крайними значениями балльной оценки достигает по сельскохозяйственным угодьям ландшафтов 70 единиц, пашни - 60 единиц. Особую тревогу вызывает состояние сельхозугодий в ландшафтах А, ПС, ЕС, НК, ВК, ГК, Ве, КЯ, пашни - в ЕС, ГК, ВК, Ве, КЯ.

Оценка возможности оптимизации соотношения угодий в ландшафтах края для стабилизации деградацнонных процессов. Главная причина экологической нестабильности агроландшафтов Ставропольского края заключается в чрезмерной распашке, достигающей 80-90%. Для расчетов применялись данные по площади агроэкологических групп пашни в разрезе хозяйств. Нестабильность агроландшафта определяется в первую очередь тем, что в пашне используются деградированные земли ¡У-УГ агрогрупп, поэтому на первом этапе был просчитан вариант оптимизации распаханности агроландшаф-тов за счет вывода из них этих земель. На втором этапе кроме этого рассматривался вывод склоновых и засоленных земель Ш агрогруппы.

Анализ материалов, оцененных по критериям М.И. Лопырева (1995), показал, что в настоящее время только 8 ландшафтов (27,8% территории края) имеют распаханность ниже порогоустойчивой, а 12 ландшафтов из 24 (59,1% территории края) можно отнести к разрушенным, поскольку пашни в них более 70%, а в 2-х ландшафтах (Се и /77) - даже 90%. При выведении из пашни деградированных земель (ИУ-У агрогрупп) 11 ландшафтов (40,2% территории края) могут иметь распаханность ниже порога устойчивости, а 9 ландшафтов (47,1% территории) остаются с долей пашни от 71 до 90%. При исключении из обрабатываемой пашни земель III агрогруппы уже 13 ландшафтов (56,2% территории) значительно повышают свою устойчивость. В разряд устойчивых и экологически равновесных могут перейти 7 ландшафтов с площадью в 27,2% территории края. Однако распаханность И ландшафтов (43,8% территории края), где большие площади занимают плодородные экологически устойчивые земли I и II агрогрупп, остается достаточно высокой - от 65 до 87%. Переводить эти ценные земли из пашни в другие виды угодий экономически нецелесообразно, а потому нужны новые подходы к стабилизации пашни в агролан-дшафтах с высокой степенью распаханности.

Определяющая роль типов местностей в экологическом состоянии ландшафтов Ставропольского края. Для выяснения связи между соотношением агроэкологических групп пашни и распространением деградаци-онных процессов в ландшафтах составлена матрица, с одной стороны которой располагаются местности в порядке снижения их гипсометрического уровня и геологического возраста, а с другой - ландшафты с оценкой сельскохозяйственных угодий по деградационному баллу, а пашни - по коэффициенту экологической уязвимости. На пересечении граф указывается доля типов местностей в структурной иерархии каждого ландшафта. Отдельно рассматривались ландшафты Русской равнины и Большого Кавказа. Как видно из представленных материалов, сложность экологической обста-

новки в том или ином ландшафте определяется спецификой входящих в его состав типов местностей. Высокие структурно-денудационные плато, эрозионно-денудационные высокие равнины акчагыльской и апшеронской поверхностей выравнивания, а также аллювиально-морские равнины и эоловые дефляционно-аккумулятивные низменности в первую очередь подвержены деструктивным процессам (ландшафты Ве, ПС, ГК, ЕС, КЯ, КП, НК). Эта же матрица по типологии местностей четко дифференцирует ландшафты по провинциям лесостепей и степей Ставропольской возвышенности (ландшафты Ве, ПС, Т, ГК, ПБ, ЕС, КЯ), провинциям степей {РС, Се, Б, НК, А, КТ, Лк, ПТ, ЗМ) и провинциям полупустынь (КП, НК, ЧП). Ландшафты Большого Кавказа по доминированию типов местностей делятся на группу с преобладанием местностей моноклинальных гряд и останцовых плато (ВК и КМландшафты), определяющих сложность их экологического состояния, и более благополучную группу (П, ПЗ, КТ) ландшафтов речных террас.

Оценка экологического состояния агроландшафтов через коэффициент экологической стабилизации ландшафтов (КЭСЛ). Метод оценки основан на определении и сопоставлении площадей, занятых различными элементами агроландшафта с учетом их положительного или отрицательного влияния на окружающую среду (Агроэкология, 2001). Анализ показал, что большая часть агроландшафтов лесостепной, степной, западной части полупустынной провинций и некоторые агроландшафты предгорной провинции степей имеют хорошо выраженную нестабильность. Это связано со значительной долей пашни и низким удельным весом стабилизирующих элементов - лесов, сенокосов, пастбищ и др. (рис. 8).

Смоделировано изменение величины КЭСЛ при выводе из состава пашни (нестабильного элемента) земель ГУ-УГ (деградированных) и ГГГ-УГ (склоновых и деградированных) агроэкологических групп с условием перевода их в состав пастбищ, сенокосов, многолетних насаждений и др. (стабильных элементов) согласно «Схеме использования земельных ресурсов на агроландшафтной основе до 2005 года» (1997).

Полученные результаты показали, что вывод из состава пашни деградированных земель позволит существенно поднять уровень КЭСЛ в лесостепных и предгорных ландшафтах.

Вывод из состава пашни склоновых земель ГГГ агрогруппы обеспечит перевод в «стабильное» состояние ландшафта Ве, обладающего наибольшим пейзажным разнообразием среди ландшафтов края. В «условно стабильное» состояние перейдет большая часть ландшафтов лесостепной провинции и предгорий. Однако практически не изменится ситуация в степной зоне из-за значительной доли пашни Г и ГГ агрогрупп.

Рис. 8. Средневзвешенное значение КЭСЛ в агроландшафтах края.

Использование ГИС-технологий при анализе и оценке агроландшаф-тов Изобильненского района и разработке районных систем земледелия на адаптивно-ландшафтных принципах.

Методология построения адаптивно-ландшафтных систем земледелия на уровне административного района. Разработанная в СНИИСХ методология перехода на адаптивно-ландшафтное земледелие в крае свидетельствует о возможности и необходимости его использования на всех таксономических уровнях, с разной степенью приближения. Для районов адаптивно-ландшафтная система земледелия должна учитывать особенности ландшафтов, ландшафтных зон и типов местностей. Звеном, определяющим характер системы земледелия на районном уровне, является специализация групп хозяйств, лежащих в одной агроландшафтной зоне или ландшафте. Специализация определяется соотношением сельхозугодий, агро-экологических групп пашни в том или ином ландшафте, агроландшафтной зоне (Разработать методологические основы..., 2002). Первым условием эффективности разрабатываемых адаптивно-ландшафтных систем земледелия для любого района является правильная агроэкологическая дифференциация

территории. Наиболее системным показателем дифференциации территории на уровне района является ландшафт с его морфологической структурой.

Ландшафтное и агроландшафтное зонирование территории Изобиль-ненского района. Разнообразие и сложность природных условий обусловливают наличие на территории района трех степных ландшафтов и одного ландшафта байрачных лес.остепей (Шальнев, 1995). Ландшафты состоят из набора иерархически подчиненных единиц - местностей. Анализ особенностей местностей позволяет объединить их в шесть типов. С точки зрения рационального использования в земледелии ландшафтных особенностей территории района по степени благоприятности для ведения земледелия (соотношение сельскохозяйственных угодий, агроэкологических групп пашни) выделяются агроландшафтные зоны. В районе три агролан-дшафтные зоны с различным потенциалом природных условий и набором типов местностей. Отнесение хозяйства к зоне осуществлялось по преобладающей площади зоны на его территории (рис. 9).

Рис. 9. Ландшафтное и агроландшафтное зонирование территории района. 1 - агроландшафтные зоны; 2 - ландшафты; 3 - границы хозяйств; 4 — границы ландшафтов; 5 - границы агроландшафтных зон. Типы местностей: 6 - структурно-денудационные плато; 7 - эрозионно-денудационные и аккумулятивные равнины; 8 - эрозионно-аккумулятивные вторичные равнины; 9 - пойменные аллювиальные современные равнины; 10 - речные долины; 11 - верховья речных долин.

Анализ и оценка земельных ресурсов агроландшафтных зон района. С помощью ГИС-технологий проведена оценка почвенного покрова агроландшафтных зон по содержанию гумуса, мощности гумусового горизонта, распространению деградационных процессов, содержанию подвижного фосфора, обменного калия, рН и по баллу бонитета.

Качество пашни по выделенным агроландшафтным зонам района может быть охарактеризовано принадлежностью ее к той или иной агроэко-логической группе. Для этого был рассчитан средневзвешенный индекс агроэкологических групп пашни. Выяснено, что наиболее неблагополучной по большинству параметров является III агроландшафтная зона, поэтому здесь необходим наиболее взвешенный подход при проектировании адаптивно-ландшафтных систем земледелия.

Оценка экологической опасности использования земель. Для оценки экологической опасности использования земель Изобильненского района была выбрана методика, разработанная в Белорусской сельскохозяйственной академии (Свитин, 1991). Данная методика предусматривает анализ эколопгческой ситуации с использованием системы показателей, включающей группы данных о природной и антропогенной составляющих экологической опасности. Природную составляющую характеризуют: освоенность (отношение площади сельхозугодий к общей площади земель хозяйства), распахаиность (отношение площади пашни к площади сельхозугодий), удельный вес земель с уклоном более 20, густота гидрографической сети и удельный вес угодий средостабилизирующего назначения. Антропогенная составляющая включает: плотность населения и особенности расселения людей, степень нагрузки скота, особенности размещения экологически опасных объектов, величину загрязнения почв агрозоны химическими элементами (Zc). Для количественной оценки этих факторов использован метод лиминированной группировки и индексации выделенных групп. Для оценки суммарного влияния показателей использовано среднегеометрическое значение их признаков с обобщающим коэффициентом 100:

где Эд — коэффициент суммарной экологической опасности использования земель; К - значение экспертной оценки фактора из их общего числа п в долях единицы.

Сопоставление значений природных (Э^ и антропогенных (Эа) факторов для каждой агроландшафтной зоны позволило сделать выводы о степени опасности для окружающей среды сложившихся способов хозяйствования.

Ключевым в этом плане является уравнение для определения индекса загрязнения (1^: / = Эщ — Эа из которого вытекает, что в агроландшафтных зонах со значением индекса менее 5 целесообразно в первую очередь осуществлять мероприятия по охране природы.

Исходя из проведенных вычислений индекса загрязнения, согласно методике В.А. Свитина, можно сделать вывод о том, что все агроландшаф-тные зоны имеют «критический» уровень антропогенной нагрузки, так как лежат в диапазоне от -10 до 5 единиц. Однако Н-я агроландшафтная зона наиболее близка к порогу в 5 единиц-точке отсчета «опасности» использования земель и при снижении нагрузки может перейти в более благополучную группу со «значительным» уровнем

ВЫВОДЫ

В процессе исследования была реализована целевая установка и решены поставленные задачи.

1. Основой анализа пространственной информации по агроландшаф-там при использовании ГИС-технологий являются электронные ландшафтные карты. Созданы карты масштаба 1:500000 для территории Ставропольского края и масштаба 1:100000 для территории Изобильненского района края. Разработана структура и собран электронный банк данных земельно-информационной системы, состоящий из баз данных: по землепользователям края; по агроклиматическим ресурсам края; по агроландшафтам края; по агроландшафтным зонам административного района края.

2. Оценка почвенно-климатического потенциала агроландшафтов на основе картографических моделей показала, что баллы бонитета почв по ландшафтам края распределяются зонально-провинциально, увеличиваясь в западном направлении; крайние значения средневзвешенных баллов бонитета в агроландшафтах различаются в три раза. Разница в плодородии почв пашни и пастбищ в основном лежит в диапазоне 25-50%, что свидетельствует об исчерпании резервов расширения пашни за счет других угодий, а при существующем дисбалансе угодий (особенно в ландшафтах с распаханностью более 70%) целесообразно сокращение пашни за счет вывода малопродуктивных земель. Агроклиматические ресурсы ландшафтов края как в целом для земледелия, так и для возделывания отдельных сельскохозяйственных культур пригодны для ведения земледелия, особенно в западных ландшафтах. Потенциал возделывания озимых культур значительно выше, чем яровых зерновых. Кроме того, установлено, что при возделывании озимых зерновых их низкий почвенно-климатический ресурс

может быть оптимизирован с помощью чистых паров. Необходимо очень взвешенно подходить к размещению подсолнечника и кукурузы в ландшафтах края, поскольку хорошим потенциалом их возделывания обладают только 30% территории на западе края, а в восточных и северо-восточных ландшафтах выращиванием этих культур заниматься нецелесообразно.

3. Оценка степени сельскохозяйственных нагрузок с использованием ГИС-технологий показала, что наименьшую суммарную нагрузку имеют ландшафты с высокой расчлененностью рельефа, а кризисную - большинство степных ландшафтов, в связи с высокой степенью агрогенной нагрузки и нагрузки скота. Пересчет сельскохозяйственных нагрузок с учетом баллов бонитета почвенного плодородия выявил зональный характер распределения суммарного коэффициента нагрузок с увеличением более чем в три раза от предгорных ландшафтов к полупустынным, что связано с уменьшением балла почвенного плодородия в восточном направлении и с высокой сельскохозяйственной нагрузкой на ландшафты сухих степей и полупустынь.

4. В результате анализа определена степень проявления и развития в агроландшафтах агрохимической деградации пашни. В большинстве агро-ландшафтов, особенно в западной части края, отмечается снижение содержания гумуса и обменного калия, хотя эти изменения и не выходят за рамки групп обеспеченности. По подвижному фосфору такие тенденции менее тревожны.

Анализ химического загрязнения почвенного покрова показал, что 75% ландшафтов северо-восточной, восточной, северной и западной частей края имеют категорию загрязненности почв, определяемую как «неопасная», ландшафты с категорией «допустимая» занимают две полосы, простирающиеся с северо-запада на юг и по долине реки Кумы. Наиболее загрязнены ландшафты КЯ и ПЗ.

Интегральная оценка деградационных процессов в пашне и сельскохозяйственных угодьях выявила особенно тревожное состояние сельскохозяйственных угодий в ландшафтах А, ПС, ЕС, НК, ВК, ГК, Ве, КЯ, пашни в ЕС, ГК, ВК, Ве, КЯ. Степень проявления и развития деградационных процессов связана с морфологической структурой ландшафтов. Высокие структурно-денудационные плато, эрозионно-денудационные высокие равнины акчагыльской и апшеронской поверхностей выравнивания, аллю-виально-морские равнины и эоловые дефляционно-аккумулятивные низменности в первую очередь подвержены деструктивным процессам (ландшафты Ве, ПС, ГК, ЕС, КЯ, КП, НК).

5. С использованием ГИС-технологий проведена типизация ландшафтных морфологических единиц на уровне местностей с выделением трех агроландшафтных зон для территории Изобильненского района Ставропольского края. Оценка экологической опасности использования земель района выявила «критический» уровень антропогенной нагрузки в агроланд-шафтных зонах. Наиболее близка к порогу в 5 единиц-точке отсчета «опасности» использования земель Н-я агроландшафтная зона, и при снижении нагрузки она может перейти в более благополучную группу со «значительным» уровнем антропогенной нагрузки.

Основные положения диссертации изложены в следующих публикациях

1. Каторгин И.Ю. Распаханность территории Ставропольского края (ландшафтный аспект) // Природные ресурсы и экологическое образование на Северном Кавказе: Материалы 2-й Межрегиональной научно-практической конференции (21-22 ноября 2002 г.). - Ставрополь, 2002. С. 20-21.

2 Каторгин И.Ю. Использование ГИС-технологий при оценке биоклиматического потенциала ландшафтов Ставропольского края // ЭКО экология, культура, образование. - Ставрополь, 2002. Вып. 9. С. 22-24.

3. Каторгин И.Ю. Структура банка данных ГИС «Агроландшафты Ставропольского края» // Вопросы физической географии: Материалы 47-й научно-методической конференции «Университетская наука-региону». -Ставрополь, 2003. С. 119-124.

4. Каторгин И.Ю. Расчет биоклиматических потенциалов ландшафтов Ставропольского края с использованием ГИС Maplnfo и программы построения интерполированных поверхностей 3D Field // Вторая всероссийская научная телеконференция «Современная биогеография». Секция. История, методология и теория биогеографии (22.09.03 - 02.10.04). 5 стр.

5. Каторгин И.Ю. Сельскохозяйственная нагрузка на агроландшафты Ставропольского края // Научные основы земледелия и влагосберегающих технологий для засушливых регионов Юга России: Материалы Международной научно-практической конференции. Часть I. Проблемы земледелия. -Ставрополь, 2003. С 61-65.

6. Атлас земель Ставропольского края. - М.: Изд-во ООО «ДИ ЭМ БИ», 2000. - 114 с. (Электронные варианты карт: ландшафтной, тектонической, экологического каркаса, природного и природно-культурного наследия).

Изд. лиц.серия ИД № 05975 от 03.10.2001 Подписано в печать 7.04.2004

Формат 60x84 1/16 Усл.печ.л. 1,4 Уч.-изд.л. 1,31

Бумага офсетная Тираж 100 экз. Заказ 45

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

IS - 7 О б о

Содержание диссертации, кандидата географических наук, Каторгин, Игорь Юрьевич

Введение

Глава 1. Теоретические и методические основы изучения агроландшафтов

1.1. История изучения агроландшафтов

1.2. Ландшафтный подход в изучении агроландшафтов

1.3. Развитие и использование ГИС-технологий для анализа агроландшафтов

Глава 2. Методика использования ГИС-технологий при анализе агроландшафтов и проектировании районных систем земледелия

2.1. Программное обеспечение диссертационного исследования

2.2. Методика создания цифровых картографических основ

2.3. Построение электронного банка данных

2.4. Методика построения тематических карт

Глава 3. Концепция адаптивно-ландшафтного земледелия

3.1. Методология перехода к адаптивно-ландшафтному земледелию в Ставропольском крае на разных уровнях административного и ландшафтного районирования

3.2. Ретроспективные ландшафты Ставропольского края и их структурные единицы

3.3. Типология ландшафтных морфологических единиц на уровне местностей

3.4. Агроэкологические группы земель, их связь со структурой ландшафтов

Глава 4. Использование ГИС-технологий при анализе и оценке агроландшафтов Ставропольского края

4.1. Оценка почвенно-климатических ресурсов ландшафтов края

4.2. Анализ сельскохозяйственной нагрузки на ландшафты края

4.3. Обобщенная оценка степени деградации почвенного покрова агроландшафтов края

4.4. Пути оптимизации соотношения угодий в агроландшафтах

4.5. Оценка экологического состояния агроландшафтов через

КЭСЛ (коэффициент экологической стабилизации ландшафтов)

4.6. Использование ГИС-технологий при анализе и оценке агроландшафтов Изобильненского района и разработке районных систем земледелия на адаптивно-ландшафтных принципах

4.6.1. Методология построения адаптивно-ландшафтных систем земледелия на уровне района

4.6.2. Ландшафтное и агроландшафтное зонирование территории района

4.6.3. Анализ и оценка земельных ресурсов агроландшафтных зон района

4.6.4. Оценка экологической опасности использования земель 129 Выводы 135 Литература 138 Приложения

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Анализ и оценка агроландшафтов Ставропольского края с использованием геоинформационных технологий"

Актуальность. На современном этапе на первый план выступает проблема оптимизации землепользования и сохранения экологического каркаса природных комплексов. Решить эту проблему должно адаптивно-ландшафтное землеустройство, являющееся основой систем земледелия нового поколения. Оно предусматривает, с одной стороны, максимальный учет и сохранение природных ресурсов, с другой - ограничение антропогенного воздействия, негативно влияющего на состояние окружающей среды.

При переходе к адаптивно-ландшафтному земледелию необходимо в первую очередь хорошее знание специфики местных природных ландшафтов, а потому требуется создания обширной пространственной и тематической информационной базы. Такая база есть в организациях занимающихся исследованиями и проектными работами в области сельского хозяйства, но обширные банки ценной информации, представленные преимущественно на бумажных носителях, громоздки. Традиционная технология анализа этих материалов ведет к значительным затратам сил, времени, выпадению части информации из научного оборота, а также может вызывать ошибки, снижающие ценность окончательных выводов. Оптимизировать процесс анализа могут информационные технологии. Особенно значимую роль при сборе, хранении и анализе пространственной информации играют геоинформационные системы и ГИС-технологии, позволяющие значительно повысить качество проводимых исследований. Вместе с тем, эти технологии в области планирования адаптивно-ландшафтных систем земледелия применяются в России в единичных случаях и требуют разработки новых подходов их использования.

Объектом исследования являются территориальные природно-сельскохозяйственные геосистемы ранга агроландшафтов и агроландшафт-ных зон.

Предметом исследования является анализ и оценка пространственной структуры агроландшафтов, их природно-ресурсного потенциала, сельскохозяйственной нагрузки, деградационных процессов с использованием ГИС-технологий.

Цель: анализ и оценка агроландшафтов Ставропольского края с применением ГИС-технологий для систем адаптивно-ландшафтного земледелия. В соответствии с целью были поставлены следующие задачи:

1. создать банк географической (электронные карты) и атрибутивной информации по агроландшафтам края;

2. оценить природно-ресурсный потенциал агроландшафтов и степень его соответствия сельскохозяйственной деятельности на основе картографических моделей;

3. определить уровень сельскохозяйственных нагрузок на агроландшафты с использованием электронных баз данных;

4. выявить экологическое состояние, в частности интенсивность проявления и развития различных видов деградационных процессов в агроландшафтах, их связь с морфологической структурой ландшафтов;

5. оценить с использованием ГИС-технологий земельные ресурсы и экологическую опасность использования земель по агроландшафтным зонам административного района.

Теоретико-методологическую основу исследования составляют общенаучные методы - описательный, сравнительный, статистический, системного анализа, моделирования, картографический. Методология исследования базируется на системе общих принципов и подходов. Общенаучных: комплексного, интегрального, системного и экологического, а также ландшафтного, как части географического.

Информационной базой являются материалы: ландшафтного картирования территории Ставропольского края проф. Шальневым В.А.; Ставропольского НИИСХа; СтавропольНИИгипрозема; Комитета по земельным ресурсам Ставропольского края, Агрохимического центра «Ставропольский».

Научная новизна работы. Впервые осуществлен комплексный анализ агроландшафтов Ставропольского края с применением методов и технологий геоинформационных систем (ГИС):

- созданы разномасштабные электронные карты ретроспективных ландшафтов и их морфологических единиц на уровне местностей; -разработана структура и собран банк данных, содержащий информацию для анализа агроландшафтов;

- проведен анализ природно-ресурсного потенциала ландшафтов и связанных с ним сельскохозяйственных нагрузок;

- предложена методика комплексной оценки деградационных процессов, базирующаяся на учете площади и интенсивности поражения;

-для территории Ставропольского края апробирована и рекомендована для широкого использования оценка экологического состояния территорий по коэффициенту экологической стабилизации ландшафтов (КЭСЛ). Практическое значение. Полученные материалы и рекомендации могут быть использованы при организации агроландшафтов на уровнях ландшафтов и агроландшафтных зон. Составленные .мелко- и среднемасштабные электронные карты используются Ставропольским научно-исследовательским институтом сельского хозяйства для разработки мероприятий по рациональному использованию земельных угодий.

На защиту выносятся следующие материалы и положения:

1. структура и содержание электронного банка данных по агроландшафтам края;

2. оценка природно-ресурсного потенциала агроландшафтов и сельскохозяйственной нагрузки на них;

3. количественные характеристики деградационных процессов в агроланд-шафтах Ставропольского края;

4. картографические модели экологического состояния агроландшафтов Ставропольского края на основе коэффициента экологической стабилизации ландшафтов (КЭСЛ);

5. результаты оценки экологической опасности использования земель по аг-роландшафтным зонам на уровне административного района края на основе ГИС-технологий.

Апробация работы и публикации. Материалы диссертации докладывались на научно-практических конференциях «Природные ресурсы и экологическое образование на Северном Кавказе» (Ставрополь, 2002), «Университетская наука - региону» (Ставрополь 2003), Международной научно-практической конференции «Проблемы земледелия» (Ставрополь, 2003), Второй Всероссийской научной телеконференции «Современная биогеография» (2003). Часть материалов диссертации включена в отчет по заданию МСХ Ставропольского края: «Разработать структуры ГИС (геоинформационных систем) ландшафтов Ставропольского края для мониторинга состояния и принятия практических решений при сельхозиспользовании» (соисполнители: зав. группы моделирования к.б.н. П.П.Гончар-Зайкин, ведущий научный сотрудник СНИИСХ, к.с-х.н. Л.И.Желнакова) (Михайловск, 2002) и в отчет по договору № 16 от 10.04.03 с ОАО «СтавропольНИИгипрозем» «Оценка видов деградаций, их вредоносности и составление карты экологической напряженности ландшафтов края по факторам-предикторам» (соисполнитель — заведующая лабораторией агроландшафтов СНИИСХ, к.с.-х.н., Л.И.Желнакова) (Михайловск, 2003). По теме диссертации опубликовано 6 работ.

Структура и объем диссертации. Работа состоит из введения, четырех глав, выводов и приложения, содержит 25 таблиц и 28 рисунков. Общий объем диссертации 152 страницы машинописного текста. Список литературы включает 183 наименования, из них 15 на иностранных языках.

Заключение Диссертация по теме "Землеустройство, кадастр и мониторинг земель", Каторгин, Игорь Юрьевич

135 ВЫВОДЫ

1. Основой анализа пространственной и тематической информации по агроландшафтам края и агроландшафтным зонам административного района при использовании ГИС-технологий являются цифровые ландшафтные карты. В связи с этим для анализа созданы цифровые ландшафтные карты:

- масштаба 1:500000, для территории Ставропольского края, с векторными слоями ландшафтных провинций, ландшафтов (базовый слой для сбора, накопления и хранения атрибутивной информации) и морфологических единиц ландшафтов в ранге местностей;

- масштаба 1:100000 для территории административного района края, включающая векторные слои ландшафтов, агроландшафтных зон (базовый слой для сбора, накопления и хранения атрибутивной информации) и местностей.

2. Разработана структура и собран электронный банк данных земельно-информационной системы состоящий из баз данных:

- по крупнейшим землепользователям края, (117 атрибутивных полей);

- по агроклиматическим ресурсам и потенциалам края, (15 атрибутивных полей);

- по агроландшафтам края, включающая сгруппированные по ядровым группам хозяйств агроландшафтов атрибуты из базы данных по землепользователям и полученную путем применения технологии оверлея информацию из базы данных по агроклиматическим ресурсам;

- по агроландшафтным зонам административного района края, созданная путем группировки показателей из базы данных по землепользователям и анализа картографического материала.

3. Результаты анализа показали, что распределение бонитетов почв по ландшафтам края носит зональный характер, увеличиваясь с востока и северо-востока на запад края, крайние значения средневзвешенных бонитировочных баллов в агроландшафтах различаются более чем в три раза.

Разница в плодородии почв пашни и пастбищ в основной массе ландшафтов лежит в диапазоне 25-50%, что свидетельствует об исчерпании резервов расширения пашни за счет других угодий в ландшафтах края, а при существующем дисбалансе угодий (особенно в ландшафтах с распаханностью более 70%) целесообразно сокращение пашни за счет вывода малопродуктивных земель.

Анализ природно-климатических ресурсов ландшафтов края как в целом для земледелия, так и для возделывания отдельных сельскохозяйственных культур показал, что, во-первых, территория края пригодна для ведения земледелия, особенно в западных ландшафтах; во-вторых, природно-ресурсный потенциал возделывания озимых культур значительно выше, чем яровых зерновых, кроме того, установлено, что при возделывании озимых зерновых их низкий почвенно-климатический ресурс может быть оптимизирован с помощью чистых паров; в-третьих, необходимо очень взвешенно подходить к размещению подсолнечника и кукурузы в ландшафтах края, поскольку хороший потенциал их возделывания занимает только 30% территории на западе края, а в восточных и северо-восточных ландшафтах возделыванием этих культур заниматься не целесообразно.

4. Анализ степени сельскохозяйственных нагрузок установил, что наименьшую суммарную сельскохозяйственную нагрузку имеют ландшафты с высокой расчлененностью рельефа, а кризисную - большинство степных ландшафтов, из-за значительной агрогенной нагрузки и нагрузки скота. Пересчет сельскохозяйственных нагрузок с учетом бонитировочных баллов почвенного плодородия выявил зональный характер возрастания суммарного коэффициента нагрузок с увеличением более чем в три раза от предгорных ландшафтов к полупустынным, что связано с уменьшением балла почвенного плодородия в восточном направлении и с высокими нагрузками на ландшафты сухих степей и полупустынь.

5. В результате анализа определена степень проявления и развитие в агроландшафтах агрохимической деградации пашни. В большинстве агроландшафтов, особенно в западной части края отмечается убыль гумуса и обменного калия, хотя эти изменения и не выходят за рамки групп обеспеченности. Можно говорить о тенденции снижения почвенного плодородия, не поддерживаемого внесением органических и калийных удобрений. По подвижному фосфору тенденции изменения менее тревожны.

Анализ химического загрязнения почвенного покрова показал, что большая часть ландшафтов (75%) восточной и северной и западной частей края относятся к категории загрязненности почв, определяемой как «неопасная», ландшафты с категорией «допустимая» занимают две полосы, простирающиеся с северо-запада на юг с увеличением Zc к югу и по долине реки Кумы. Наиболее загрязнены 13 и 22 ландшафты.

Интегральная оценка деградационных процессов в пашне и сельскохозяйственных угодьях показала, что особенно тревожное состояние сельскохозяйственных угодий в 11, 2, 6, 17, 21, 4, 1 и 13 ландшафтах края, пашни в 6, 4, 21, 1 и 13. Выявленная связь степени проявления и развития деградационных процессов с морфологической структурой ландшафтов показала, что высокие структурно-денудационные плато, эрозионно-денудационные высокие равнины акчагыльской и апшеронской поверхностей выравнивания, аллювиально-морские равнины и эоловые дефляционно-аккумулятивные низменности в первую очередь подвержены деструктивным процессам (ландшафты 1, 2, 4, 6, 13, 16, 17).

6. Используя ГИС-технологии, проведена типизация ландшафтных морфологических единиц на уровне местностей с выделением трех агроландшафтных зон для территории Изобильненского района Ставропольского края. Оценка экологической опасности использования земель района по агроландшафтным зонам, выявила «критический» уровень антропогенной нагрузки в агроландшафтных зонах. Однако, Н-я агроландшафтная зона наиболее близкая к порогу в 5 единиц - точке отсчета «опасности» использования земель при снижении нагрузки может перейти в более благополучную группу со «значительным» уровнем.

Библиография Диссертация по наукам о земле, кандидата географических наук, Каторгин, Игорь Юрьевич, Ставрополь

1. Аверьянов А.Н. Системное познание мира: Методологические проблемы -М.: Политиздат, 1985. - 263 с.

2. Агроклиматические ресурсы Краснодарского края. JL: Гидрометеоиздат, 1975.-276 с.

3. Агроклиматические ресурсы Ставропольского края. JL: Гидрометеоиздат, 1971.-238 с.

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

5. Агроэкология /В.А. Черников, P.M. Алексахин, А.В. Голубев и др.; Под ред. В.А. Черникова, А.И. Черкеса. М.: Колос, 2000. - 535 с.

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

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

8. Ахтырцева Н.И. О классификации антропогенных ландшафтов /Н.И. Ахтырцева //Вопросы географии: Влияние человека на ландшафт,- М., 1977. -Сб. 106.-С. 53-57.

9. Белолипский В.А. Принципы оптимизации агроландшафта /В.А. Белолипский //Земледелие. 1992. - № 7-8. - С. 17-20.

10. Ю.Берлянт A.M. Геоиконика /A.M. Берлянт. М.: МГУ: АЕН РФ: Астрея, 1996. -208 с.

11. Беручашвили H.JI. Ландшафтная карта Кавказа /Н.Л. Беручашвили. -Тбилиси, 1979.-2 с.

12. Беручашвили Н.Л. Объяснительная записка к Ландшафтной карте Кавказа. 4.1. / Н.Л. Беручашвили. Тбилиси: ТГУ, 1980. - 56 с.

13. Булатов В.И. Прогноз антропогенной трансформации ландшафтов как один из видов географического прогноза /В.И. Булатов //Теория и методы прогнозирования геогр. среды. Иркутск, 1973.

14. Бураков В.И. Система земледелия и агроландшафт /В.И. Бураков //Земледелие. 1990. - № 4. - С. 40-44.

15. Володин В.М. Конструирование экологически устойчивых агроэкосистем /

16. B.М. Володин, И.П. Здоровцов //Земледелие. 1999. - № 1. - С. 18-20.

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

18. Геоинформатика. Толковый словарь основных терминов /Под ред. А.М.Берлянта, А.В.Капралова. М.: ГИС-Ассоциация, 1999. - 204 с.

19. Геоинформационная система деградации почв России /B.C. Столбовой, И.Ю. Савин, Б.В. Шеремет, В.В. Сизов, С.В. Овечкин //Почвоведение. 1999. - №5. -С. 646-651.

20. Геренчук К.И. Некоторые итоги и задачи географических исследований для оценки земель /К.И. Геренчук // Вопросы географии. М., 1965. - Сб. 67. - С. 24-31.

21. ГИС-модели прогнозов в землепользовании и оценке состояния почвенного покрова: Тез. докл. II съезда Об-ва почвовед, при РАН /В.А. Рожков, B.C. Столбовой, А.З. Швиденко, Г. Фишер. СПб., 1996. - С. 62-63.

22. Глазовская М.А. Опыт сельскохозяйственной характеристики земель на основе крупномасштабных комплексных физико-географических исследований / М.А. Глазовская //Вопросы географии. М., 1958. - Сб. 43.1. C. 145-153.

23. Годзевич Б.Л. Системно-экологический подход в природопользовании /Б.Л. Годзевич //Современные проблемы экологии и природопользования на Ставрополье. Ставрополь: СГПИ, 1993. - С.14-18.

24. Годзевич Б.Л. Пути оптимизации природопользования в Ставропольском крае /Б.Л. Годзевич //Современные тенденции экономики и политики на Ставрополье: Тез. докл. Ставрополь: Ставроп. Отд. КРО, 1995. - С.58-61.

25. Годзевич Б.Л. Системология природы как теоретическая основа природопользования /Б.Л. Годзевич //«Вопросы географии и краеведения», науч.-практ. конф. «Университетская наука региону». - Ставрополь: СГУ, 1997.-С. 10-12.

26. Годзевич Б.Л. Принципы и законы системно-экологического природопользования /Б.Л. Годзевич //«Вопросы географии и геоэкологии»,науч.-практ. конф. «Университетская наука региону». - Ставрополь: СГУ, 1998. - С.48-51.

27. Годовой отчет лаборатории солонцов. Михайловск: СНИИСХ, 1985. -Рукопись.

28. Государственная Дума Ставропольского края. «О порядке использования земельных ресурсов Ставропольского края на агроландшафтной основе», Постановление № 637-39 от 26.06.97 г.

29. Государственная кадастровая оценка земель //ФГУП. Ставрополь: НИИ гипрозем, 2003. - 26 с. - Рукопись.

30. Гохман В.М. Системный подход в географии /В.М. Гохман, А.А Минц, B.C. Преображенский //Вопросы географии. М., 1971. - Сб. 8. - С. 65-67.

31. Гракович В.Ф. Некоторые вопросы построения банка географических данных /В.Ф. Гракович //Современные проблемы и методы географического исследования. М., 1976. - ? с.

32. Группировки почв по значению уровня рН (пашня) на 1.01.2003. -Ставрополь, 2003. 26 с. - Рукопись.

33. Группировки почв по содержанию гумуса (пашня) на 1.01.2003. -Ставрополь, 2003. 26 с. - Рукопись.

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

35. Группировки почв по содержанию обменного калия (пашня) на 1.01.2003. -Ставрополь, 2003. 26 с. - Рукопись.

36. Демек Я. Теория систем и изучение ландшафта / Я. Демек . М.: Прогресс, 1977.-223 с.

37. ДеМерс, Майкл Н. Географические информационные системы /Майкл Н. ДеМерс. М.: Дата+, 1999. - 494 с.

38. Дербинова М.П. Экономико-географическая характеристика экологического региона /М.П. Дербинова, Е.В. Сороковикова //Региональный экологический мониторинг. М., 1983.-С. 15-23.

39. Диденко П.А. Морфологическая и хозяйственная структура лесостепных ландшафтов Ставропольской возвышенности /П.А. Диденко //Вестник Ставроп. ун-та. 1999. - Вып. 17. - С. 19-23.

40. Диденко П.А. Агроландшафты лесостепной провинции Ставропольской возвышенности: Дис. канд. геогр. наук /П.А. Диденко. Ростов н/Д, 2001. -138 с.

41. Диденко П.А. Агроландшафты лесостепной провинции Ставропольской возвышенности: Автореф. дис. . канд. геогр. наук /П.А. Диденко . Ростов н/Д, 2001.-24 с.

42. Егоренков Л.И. Ландшафтно-экологические основы территориальной организации землепользования: Автореф. дис. . докт. геогр. наук /Л.И. Егоренков. М., 1995. - 41 с.

43. Желнакова Л.И. Оптимизация использования почвенно-климатических ресурсов Центрального Предкавказья для производства зерна озимой пшеницы с помощью чистых паров. Автореф. дис. . канд. с-х. наук /Л.И. Желнакова. - Ставрополь, 1992. - 25 с.

44. Зворыкин К.В. Агрогеографическое изучение земельных ресурсов /К.В. Зворыкин // Вопросы географии. 1984. - № 124.

45. Иванов Н.Н. Ландшафтно-климатические зоны земного шара /Н.Н. Иванов //Записки геогр. об-ва. 1949. - Т.1 (нов. сер.). - С. 228.

46. Информационно-справочные системы по оптимизации землепользования в условиях ЦЧЗ /Под ред. И.И.Васенева, Г.Н.Черкасова. Курск, 2002. - 118 с.

47. Исаков Ю.А. Классификация, география и антропогенная трансформация экосистем /Ю.А. Исаков, Н.С. Казанская, Д.В. Панфилов. М.: Наука, 1980. -226 с.

48. Исаченко А.Г. Оптимизация природной среды. Географический аспект /А.Г. Исаченко. М.: Мысль, 1980. - 264 с.

49. Исаченко А.Г. Ландшафтоведенне и физико-географическое районирование /А.Г. Исаченко. М.: Высш. шк., 1991. - 366 с.

50. Исаченко А.Г. Обзорные эколого-географические карты (опыт разработки) / А.Г. Исаченко. // Известия ВГО. 1993. - Вып. 125, № 4. - С. 11-21.

51. Каменная степь /Ф.Н. Мильков, А.И. Нестеров, Н.Г. Петров, М.В. Гончаров. -Воронеж, 1971.- 147 с.

52. Карта загрязненности почв и донных отложений Ставрополья химическими элементами /масштаб 1:500000/. Ессентуки: Гидрогеолтрассеры, 1994. - 2 с. - Рукопись.

53. Каторгин И.Ю. Использование ГИС-технологий при оценке биоклиматического потенциала ландшафтов Ставропольского края /И.Ю. Каторгин // ЭКО экология, культура, образование. Ставрополь, 2002. - Вып. №9. - С 22-24.

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

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

56. Кирюшин В.И. Основные принципы разработки адаптивно-ландшафтных систем земледелия /В.И. Кирюшин // Земледелие. 1996. - № 3. - С. 42-44; №4.-С. 38-41.

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

58. Коновалова Н.В. Введение в ГИС /Н.В. Коновалова, Е.Г. Капралов. М., 1997.-148 с.

59. Концепция формирования высокопродуктивных экологически устойчивых агроландшафтов и совершенствования систем земледелия на ландшафтной основе /А.Н. Каштанов, А.П. Щербаков, Г.И. Швебс и др. Курск, 1992. - 108 с.

60. 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.

61. Котлярова О.Г. Положено начало освоению адаптивно-ландшафтных систем земледелия / О.Г. Котлярова //Земледелие. 1999. - № 2. - С. 9-10.

62. Красноярова Б. А. Территориальная организация аграрного природопользования Алтайского края /Б.А. Красноярова. Новосибирск: Наука. Сиб. предприятие РАН, 1999. - 161 с.

63. Ландшафтное земледелие. Ч. 1. /Под ред. А.Н. Каштанова, А.П. Щербакова. -Курск, 1993. 54 с.

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

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

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

67. Лурье И.К. Геоинформатика. Учебные геоинформационные системы / И.К. Лурье. М.: Изд-во Моск. ун-та, 1997. - 115 с.

68. Мамай И.И. Динамика ландшафтов /И.И. Мамай. М.: Изд-во Моск. ун-та, 1992.- 167 с.

69. Материалы обобщения агрохимического обследования по IV туру 83 -88 гг. Агрохимцентр «Ставропольский». Ставрополь, 1988. - 26 с. - Рукопись.

70. Мельник Ю.С. Климат и произрастание подсолнечника /Ю.С. Мельник. Л.: Гидрометеоиздат, 1972.- 143 с.

71. Мересте У.И. Современная география: вопросы теории / У.И. Мересте, С.Я. Ныммик. М.: Мысль, 1984. - 296 с.

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

73. Методические указания по оценке степени опасности загрязнения почвы химическими элементами. М.: Минздрав СССР, 1987. -46 с.

74. 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.

75. Мильков Ф.Н. Класс антропогенных промышленных ландшафтов /Ф.Н. Мильков // Вопросы антропогенного ландшафтоведения. Воронеж, 1972. -156 с.

76. Мильков Ф.Н. Человек и ландшафты. Очерки антропогенного ландшафтоведения /Ф.Н. Мильков. М., 1973. - 224 с.

77. Мильков Ф.Н. Антропогенное ландшафтоведение, предмет изучения и современное состояние /Ф.Н. Мильков // Вопросы географии. М., 1977. -Сб. 106.-С. 11-27.

78. Мильков Ф.Н. Рукотворные ландшафты //Ф.Н. Мильков. М.: Мысль, 1978. -86 с.

79. Мильков Ф.Н. Физическая география. Учение о ландшафтах и географическая зональность /Ф.Н. Мильков. Воронеж, 1986. - 327 с.

80. Мильков Ф.Н. Общее землеведение /Ф.Н. Мильков. М.: Высш. шк., 1990. -334 с.

81. Митрофанов Ю.И. О соотношении луга и пашни в Нечерноземной зоне /Ю.И. Митрофанов // Вестник РА СХН. 1998. - №6.

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

83. Морозов Н.Н. Экологизация степного природопользования: с чего начинать? / Н.Н. Морозов //Земледелие. -1992. № 1. - С. 17-18.

84. Нееф Э. География: синтез современных знаний / Э. Нееф, П. Хаггет. М.: Прогресс, 1979.-685 с.

85. Николаев В.А. Проблемы регионального ландшафтоведения /В.А. Николаев. М.: МГУ, 1979.- 160 с.

86. Николаев В.А. Концепция агроландшафта /В.А. Николаев // Вестник Моск. ун-та. Сер. 5, География. 1987. - № 2. - С.22-27.

87. Новаковский Б.А., Прасолова А.И., Прасолов С.В. Цифровая картография: цифровые модели и электронные карты /Б.А. Новаковский, А.И. Прасолова, С.В. Прасолов. М.: Изд-во Моск. ун-та, 2000. - 118 с.

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

89. Постолов В.Д. Экологическая модель оптимального агроландшафта /В.Д. Постолов //Вестник РА СХН. 1999. - № 3. - С. 17-19.

90. Пояснительная записка к карте загрязненности почв и донных отложений Ставрополья химическими элементами. Ессентуки: Гидрогеолтрассеры, 1994.-53 с.-Рукопись.

91. Преображенский B.C. Ландшафтные исследования /B.C. Преображенский. М.: Наука, 1966. - 128 с.

92. Преображенский B.C. Беседы о современной физической географии /B.C. Преображенский. М.: Наука, 1972. - 166 с.

93. Преображенский B.C. Поиск в географии /B.C. Преображенский. М.: Просвещение, 1986. - 224 с.

94. Преображенский B.C. Основы ландшафтного анализа /B.C. Преображенский, Т.Д. Александрова, Т.П. Куприянова М., 1988. - 192 с.

95. Преображенский B.C. Как же так, коллеги? /B.C. Преображенский //География. 1997. - № 22.

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

97. Разработать методологические основы создания районных систем земледелия на адаптивно-ландшафтной основе (на примере

98. Изобильненского района Ставропольского края). Отчет по договору № 30 с МСХ и продовольствия Ставропольского края от 28 марта 2002 г. Михайловск 2002.

99. Ракитников А.Н. География сельского хозяйства: (проблемы и методы исследования) / А.Н. Ракитников. М.: Мысль, 1970. - 342 с.

100. Рамазанов Н.Г. Геоинформационное моделирование и оценка земельных ресурсов Южного Дагестана для целей растениеводства: Автореф. дис. . канд. с.-х. наук / Н.Г. Рамазанов. М.: ТСХА, 1999. - 34 с.

101. Раменский Л.Г. Введение в комплексное почвенно-геоботаническое исследование земель / Л.Г. Рамазанов. М.: Сельхозгиз, 1938. - 620 с.

102. Раменский Л.Г. Проблемы и методы изучения растительного покрова / Л.Г. Рамазанов. Л.: Наука, 1971. - 334 с.

103. Реймерс Н.Ф. Экология (теория, законы, правила, принципы и гипотезы) /Н.Ф. Реймерс. М.: Россия молодая, 1994. - 367 с.

104. Ретеюм А.Ю. Взаимодействие техники с природой и геотехнические системы /А.Ю. Ретеюм, К.Н. Дьяконов, Л.Ф. Куницин //Известия АН СССР. Серия географическая. 1972. - № 4. - С. 46-55.

105. Рихтер Г. Культура ландшафта в социалистическом обществе /Г. Рихтер. -М.: Прогресс, 1983.- 160 с.

106. Родоман Б.Б. Введение в социальную географию: Курс лекций /Б.Б. Родоман. М.: РОУ, 1993. - 78 с.

107. Рожков В.А. Электронный Атлас СССР /В.А. Рожков, В.Н. Вагнер, Д.И. Рухович //1 Съезд почвоведов Белоруссии: Тез. докл. Минск, 1995.

108. Рябчиков A.M. Структура и динамика геосферы, ее естественное развитие и изменение человеком /A.M. Рябчиков. М.: Мысль, 1972. - 223 с.

109. Савин И.Ю. Геоинформационный анализ ресурсного потенциала земель для сельскохозяйственных целей /И.Ю. Савин, Е.Г. Федорова //Современные проблемы почвоведения: Науч. тр. /Почвенный ин-т им. В.В.Докучаева М., 2000. - С. 272-285.

110. Сапожникова С.А. Опыт агроклиматического районирования СССР /С.А. Сапожникова. JI.: Гидрометеоиздат, 1975. - 302 с.

111. Сатаров Г.А. Ландшафтное земледелие в ОПХ «Новоникулинское» /Г.А. Сатаров, К.И. Карпович // Земледелие. 1998. - № 6. - С. 17-18.

112. Саушкин Ю.Г. Культурный ландшафт /Ю.Г. Саушкин //Вопросы географии. 1946.-Сб. 1.-С. 97-106.

113. Саушкин Ю.Г. К изучению ландшафтов СССР, измененных в процессе производства/Ю.Г. Саушкин //Вопросы географии. -1951. Сб. 24. - С. 276-299.

114. Саушкин Ю.Г. Экономическая география: история, теория, методы, практика /Ю.Г. Саушкин. М.: Мысль, 1973. - 559 с.

115. Саушкин Ю.Г. Географическая наука в прошлом, настоящем, будущем /Ю.Г. Саушкин. М., 1980. - 296 с.

116. Сачок Г.И. Применение ГИС-технологий и моделирования в решении региональных задач природопользования в Белоруссии /Г.И. Сачок, В.Ф. Иконников //Геоинформационные и геоэкологические исследования в странах СНГ. М., 1999. - С. 47-55.

117. Свидерский В.И. О диалектике элементов и структуры в объективном мире и познании /В.И. Свидерский. М.: Соцэкгиз, 1962. - 275 с.

118. Селянинов Г.Т. О сельскохозяйственной оценке климата /Г.Т. Селянинов //Труды по сельскохозяйственной метеорологии. 1928. - Вып. 20. - С. 165-177.

119. Семендяева Н.В. Освоение адаптивно-ландшафтных систем земледелия в Новосибирской области /Н.В Семендяева., Н.И. Дробышева //Земледелие. -1999. -№ 1.-С. 24-25.

120. Серый А.И. Поправочные коэффициенты при бонитировке почв /А.И. Серый // Почвоведение. 1984. - №3. - С. 114-126.

121. Свисюк И.В. Погода и урожайность озимой пшеницы на Северном Кавказе и в Нижнем Поволжье /И.В. Свисюк. Л.: Гидрометеоиздат, 1980. - 208 с.

122. Системы земледелия Ставропольского края /Под ред. В.М. Пенчукова и др. Ставрополь, 1983.-271 с.

123. Скрипчинский А.В. К вопросу изучения внутриландшафтной дифференциации лесостепной растительности /А.В. Скрипчинский //Вестник СГУ. Естественные науки. Ставрополь, 1999. - №17. - С. 48-52

124. Современные ландшафты Ставропольского края. Ставрополь: СГУ, -2002.-228 с.

125. Сочава В.Б. Определение некоторых понятий и терминов физической географии /В.Б. Сочава //Докл. ин-та геогр. Сибири и Дальнего Востока. -1963.-№ 16.-С. 50-59.

126. Сочава В.Б. Введение в учение о геосистемах /В.Б. Сочава. Новосибирск, 1978.-319 с.

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

128. Теоретические основы и пути регулирования плодородия почв /Л.Л. Шишов, Д.Н. Дурманов, И.И. Карманов, В.В. Ефремов. М.: Агропромиздат, 1991.-304 с.

129. Теплицын В.Л. Концептуальные модели агроэкологического мониторинга, его цели и перспективы /В.Л. Теплицын //География и природные ресурсы. 1995. - № 3. - С. 32-37.

130. Тертышников М.Ф. Основные этапы развития рельефа, ландшафтов и герпетофауны Предкавказья /М.Ф. Тертышников, В.А. Шальнев //Фауна и фаунистические комплексы юга России. Ставрополь: СГПИ, 1990.

131. Технические отчеты по материалам почвенных обследований колхозов и совхозов Ставропольского края. 1975-2002 гг. Ставрополь, б. г. - ок. 40000 с. - (Рукопись).

132. Уланова Е.С. Агрометеорологические условия и урожайность озимой пшеницы. JI.: Гидрометеоиздат, 1975. - 302 с.

133. Федотов В.И. Техногенные ландшафты /В.И.Федотов. Воронеж: Изд-во Воронеж, ун-та, 1985. - 192 с.

134. Фридланд В.М. Агропроизводственные группировки почв и их роль в улучшении использования земельных фондов /В.М. Фридланд //Агрохимия. -1966.-№4.

135. Харламов А.И. Применение статистических данных для оценки сельскохозяйственной нагрузки на агроландшафты /А.И. Харламов //Вестник РА СХН. 2001. - №2. - С. 50-53.

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

137. Черновалов М.Д. Физико-географическое районирование Ставропольской возвышенности в зоне Кубань-Калаусской обводнительно-оросительной системы /М.Д. Черновалов //Вестник МГУ. 1963. - №6.

138. Чирков Ю.И. Агрометеорологические условия и продуктивность кукурузы /Ю.И. Чирков. Л.: Гидрометеоиздат, 1969. - 251 с.

139. Чупахин В.М. Физическая география Северного Кавказа /В.М. Чупахин. Ростов н/Д: Изд-во Рост, ун-та, 1974. - 172 с.

140. Шальнев В.А. О генетическом принципе физико-географического районирования /В.А. Шальнев //Известия ВГО. Л., 1965. - Т. 96.

141. Шальнев В.А. Опыт физико-географического районирования Ставропольской возвышенности /В.А. Шальнев //Известия ВГО. Л., 1965. -Вып. 3, Т. 97.

142. Шальнев В.А. Вопросы палеогеографии и физико-географическое районирование Северного Кавказа /В.А. Шальнев. Ростов н/Д: Изд-во Рост, ун-та, 1974.

143. Шальнев В.А. Современные проблемы региональной географии /В.А. Шальнев. Ставрополь, 1980. - 126 с.

144. Шальнев В.А. Геопространство и геопространственный подход /В.А. Шальнев //Вестник СГУ. Естественные науки. 1996. - Вып. 6. - С. 15-19.

145. Шальнев В.А. Объектный подход и объект изучения в географии /В.А. Шальнев //Вестник СГУ. 1997. - Вып. 12. - С.3-10.

146. Шальнев В.А. Ландшафтно-экологическое районирование в вопросы эрозии и дефляции почв в пределах Ставропольского края /В.А. Шальнев, О.Н. Василенко //Актуальные вопросы экологии и охраны природы Ставропольского края. Ставрополь: СГПИ, 1991.

147. Шальнев В.А. К вопросу об изучении структуры агроландшафта /В.А. Шальнев, П.А. Диденко // Вестник СГУ. 1997. - № 12. - С.37-43.

148. Шальнев В.А. Ландшафтно-экологический подход и ландшафтно-адаптивные системы сельхозугодий /В.А. Шальнев, П.А. Диденко //Горные и склоновые земли России. Пути предотвращения деградации и восстановления их плодородия. Владикавказ, 1998. - С. 29-31.

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

150. Шашко Д.И. Агроклиматические ресурсы СССР /Д.И. Шашко. Л.: Гидрометеоиздат, 1985. - 247 с.

151. Щербаков А.П. Ландшафтный подход в земледелии /А.П. Щербаков, Г.И. Швебс //Земледелие. 1992. - № 6. - С. 14-16.

152. Шлейнис Р.И. Интенсивность агрогенных нагрузок на почвенный покров Литвы /Р.И. Шлейнис //Почвоведение. 1992. - № 7.

153. Экономическая эффективность сельскохозяйственного производства в 1984. Рукопись.

154. Экспликация земель совхозов, колхозов и др. хозяйств по состоянию на 1 ноября 1986. Рукопись.

155. Экспликация земель совхозов, колхозов и др. хозяйств по состоянию на 1 ноября 1990г. Рукопись.

156. Bertalanffy L. von. General system theory: Foundation, development, applications IL. Bertalanffy. -N.-Y., 1968. 289 p.

157. Burrough P.A. Principal of Geographical Information Systems for Land Resources Assessment /Р.А. Burrough. Oxford: Clarendon Press, 1988. - 194 p.

158. Chidly T.R.E. Computerized systems of land resources appraisal foragricultural development / T.R.E. Chidly, J. Egly. FAO, 1993. - 247 p.

159. Code pour la releve methodologique de la vegetation et du milieu /Godron M. et al. Paris: CNRS, 1968.

160. Eichorn G. Grundlagen eines Landinformationssistems /G. Eichorn //Aiig Vermess.- Nachr. 1979. - Vol. 86, N 1.

161. GIS awareness in agricultural research //Environment Information and Assessment Teen. Rep. UNEP. 1997. - Vol. 946 p.

162. Kellog Ch. Soil and land classification /Ch.Kellog //J. Of Farm Economics. -1951.-Vol.4, N3.

163. Le Bas C., Jamagne M. Soil databases to support sustainable development / C. Le Bas, M. Jamagne //Joint Research Center-IRSA. Orleans, 1996. - 149 p.

164. Long G. Diagnostie phyto-ecologique et amenagement du territoire. T.l. /G. Long. Paris, 1974.

165. Maplnfo Professional: Руководство пользователя: Русская версия /Авт. пер. Журавлев В.И., Колотов А.Ю., Николаев В.А. //Maplnfo Corporation Troy. New York, 2000. - 760 с.

166. Oliver, M.A., R.W.Oliver. //Kriging: A Method of Interpolation for Geographic Information Sistems. 1990. - 4(3).

167. Pimentel D. Energy efficiency mins systems organie and conventional agriculture /D. Pimentel, G. Behardi, S. Fast //Agroecosystems. 1983. - Vol. 9, N4. - P. 359-372.

168. Pimentel D., Pimentel S. Ecological aspects of agricultural policy// Nat. Resor J. 1980. - Vol. 20, N3. - P.555-585.

169. Stallings J.H. Soil Conservation /J.H. Stallings. New Jersey, 1957. - 390 p.

170. Westhoff V. Okologische und systematische Beziehungen zwischen naturlicher und antropogene Vegetation /Westhoff V., Lewen C.G. Van. //Antropogene Vegetation. 1966.г