Использование данных дистанционного зондирования для мониторинга понижений мезорельефа в зоне опустыненных степей

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

В засушливых условиях юга Европейской части России, расположенной в зонах сухой степи и полупустыни, в последние десятилетия наблюдается тенденция сокращения пахотных земель и использования их в качестве пастбищ. Интенсификация отгонно-пастбищного животноводства приводит к чрезмерным нагрузкам на природные сообщества, деградации растительного покрова и опустыниванию. Для предотвращения негативного воздействия на ландшафты эффективным может оказаться создание лесных насаждений. В зонах сухих степей и полупустынь лесомелиоративные мероприятия целесообразно проводить на участках понижения рельефа, которые характеризуются лучшими почвенным и гидрологическими характеристиками и благоприятны для роста деревьев. Цель работы – выявление участков на территории исследования, наиболее подходящий для проведения лесомелиорации. В качестве объекта исследования был выбран наиболее репрезентативный участок – территория Александрово-Гайского района Саратовской области. Определение лесопригодных участков производилось методом картографирования отрицательных форм рельефа (понижений, заполняемых в весенний период водой) на основе космических снимков спутников Sentinel-2 и Landsat-5,7,8 и расчета индекса MNDWI. В полупустынной зоне понижения мезорельефа классифицируются на крупные (лиманы), средние (падины) и микрорельефы (например, западины). Также использовались метеоданные системы АИСОРИ для выявления характеристик, влияющих на гидрологический режим понижений, и данные официальной статистики. Были картографированы 7,1 тыс. га пахотных земель и 254,6 тыс. га необрабатываемых полей, которые используются преимущественно как пастбища. Проведена оценка лесопригодных участков, площадь которых составляет 18,8 тыс. га. В результате анализа полученных данных о площадях заливания и метеоданных установлено, что гидрологические условия понижений рельефа зависят от поверхностного стока талых вод, глубины промерзания почвы в зимний период и мощности снежного покрова. Рост среднегодовой температуры воздуха на территории исследования ведет к уменьшению наполняемости водой понижений, что необходимо учитывать при лесомелиорации.

Об авторах

Иван Александрович Болгов

Федеральный научный центр агроэкологии, комплексных мелиораций и защитного лесоразведения Российской академии наук

Email: bolgov-ia@vfanc.ru
ORCID iD: 0009-0003-3174-6382
Россия, пр. Университетский, 97, г. Волгоград

Асель Нурлановна Берденгалиева

Федеральный научный центр агроэкологии, комплексных мелиораций и защитного лесоразведения Российской академии наук

Автор, ответственный за переписку.
Email: bolgov-ia@vfanc.ru
ORCID iD: 0000-0002-5252-7133
Россия, пр. Университетский, 97, г. Волгоград

Список литературы

  1. Агролесомелиорация. 5-е изд., перераб. и доп. / под ред. А. Л. Иванова, К. Н. Кулика. Волгоград: ВНИАЛМИ, 2006. 746 с. URL: https://vfanc.ru/wp-content/uploads/2022/12/agrolesomelioracziya-1.pdf
  2. Барабанов А. Т. Эрозионно-гидрологическая оценка взаимодействия природных и антропогенных факторов формирования поверхностного стока талых вод и адаптивно-ландшафтное земледелие. Волгоград: Федеральный научный центр агроэкологии, комплексных мелиораций и защитного лесоразведения РАН, 2017. 188 с. URL: https://vfanc.ru/wp-content/uploads/2023/04/barab_.pdf
  3. Беляев А. И., Кулик К. Н., Манаенков А. С. [и др.]. Методические рекомендации по фитомелиоративной реконструкции деградированных и опустыненных пастбищ Российской Федерации инновационными экологически безопасными ресурсосберегающими технологиями. Волгоград: ФНЦ агроэкологии РАН, 2021. 68 с. URL: https://vfanc.ru/wp-content/uploads/2021/12/rekomendaczii-okonchat.pdf
  4. Болгов И. А., Берденгалиева А. Н. Анализ пространственной структуры сельскохозяйственных угодий юга Саратовского Заволжья // Научно-агрономический журнал. 2023. № 4(123). С. 60–67. doi: 10.34736/FNC.2023.123.4.009.60-67.
  5. Васильченко А. А. Анализ основных методов выделения водного зеркала с помощью спектрозональных данных ДЗЗ // Грани познания. 2021. № 2(73). С. 4–8. URL: https://elibrary.ru/download/elibrary_45688572_61445901.pdf EDN: HKATBP.
  6. Воротников И. Л., Панфилов А. В., Колотырин К. П. Влияние эколого-экономических рисков на состояние агроландшафтов Саратовского Заволжья // Известия Нижневолжского агроуниверситетского комплекса: Наука и высшее профессиональное образование. 2012. № 1(25). С. 21–25. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/vliyanie-ekologo-ekonomicheskih-riskov-na-sostoyanie-agrolandshaftov-saratovskogo-zavolzhya
  7. Гусев В. А., Пичугина Н. В. Проблемы современного землепользования на примере полупустынной зоны Саратовского Заволжья // Известия Саратовского университета. Новая серия. Серия Науки о Земле. 2009. Т. 9. № 1. С. 20–23. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/problemy-sovremennogo-zemlepolzovaniya-na-primere-polupustynnoy-zony-saratovskogo-zavolzhya
  8. Конюшкова М. В. Цифровое картографирование почв солонцовых комплексов Северного Прикаспия. М.: Товарищество научных изданий КМК, 2014. 316 с. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/tsifrovoe-kartografirovanie-pochv-solontsovyh-kompleksov-severnogo-prikaspiya1
  9. Кулик К. Н., Ткаченко Н. А. Адаптивно-ландшафтная трансформация малопродуктивных и деградированных земель Волгоградского Заволжья // Известия Нижневолжского агроуниверситетского комплекса: Наука и высшее профессиональное образование. 2013. № 2(30). С. 3–8. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/adaptivno-landshaftnaya-transformatsiya-maloproduktivnyh-i-degradirovannyh-zemel-volgogradskogo-zavolzhya
  10. Мамин В. Ф., Вронская Л. В. Состояние лиманов как пример антропогенной регрессии локальных луговых экосистем // Известия Нижневолжского агроуниверситетского комплекса: Наука и высшее профессиональное образование. 2021. № 3(63). С. 88–95. doi: 10.32786/2071-9485-2021-03-08.
  11. Национальный доклад «Глобальный климат и почвенный покров России: проявление засухи, меры предупреждения, борьбы, ликвидации последствий и адаптационные мероприятия (сельское и лесное хозяйство)» / под ред. Р. С.-Х. Эдельгериева. М.: ООО «Издательство МБА», 2021. Т. 3. 700 с.
  12. Павлейчик В. М. Широтно-зональная неоднородность развития травяных пожаров в Заволжско-Уральском регионе // Бюллетень Оренбургского научного центра УрО РАН. 2019. № 2. С. 1–14. doi: 10.24411/2304-9081-2019-12013.
  13. Рулев А. С., Канищев С. Н., Шинкаренко С. С. Анализ сезонной динамики NDVI естественной растительности Заволжья Волгоградской области // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2016. Т. 13. № 4. С. 113–123. doi: 10.21046/2070-7401-2016-13-20-113-123.
  14. Рулев А. С., Юферев В. Г., Рулев Г. А. Почвенно-геоморфологическая катена «Малый Сырт – Прикаспий» // Геоморфология. 2020. № 1. С. 22–33. doi: 10.31857/S0435428120010125.
  15. Тарасенко П. В., Туктаров Р. Б. Современное эколого-мелиоративное состояние инженерных систем лиманного орошения полупустынной зоны Саратовского Заволжья // Современные проблемы науки и образования. 2013. № 1. С. 421. URL: https://science-education.ru/ru/article/view?id=8309
  16. Туктаров Р. Б., Онаев М. К., Жумаева К. Р. Использование ГИС-технологий для мониторинга лиманов // Наука и образование. 2022. № 1–2(66). С. 84–92. doi: 10.52578/2305-9397-2022-1-2-84-92.
  17. Шинкаренко С. С., Барталев С. А., Берденгалиева А. Н., Выприцкий А. А. Динамика площадей водоёмов Западного ильменно-бугрового района дельты Волги // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2021. Т. 18. № 4. С. 285–290. doi: 10.21046/2070-7401-2021-18-4-285-290.
  18. Шинкаренко С. С., Дорошенко В. В., Берденгалиева А. Н. Динамика площади гарей в зональных ландшафтах юго-востока европейской части России // Известия Российской академии наук. Серия географическая. 2022. Т. 86. № 1. С. 122–133. doi: 10.31857/S2587556622010113.
  19. Юферев В. Г., Кулик К. Н., Рулев А. С., Мушаева К. Б., Кошелев А. В., Дорохина З. П. Геоинформационные технологии в агролесомелиорации. Волгоград: ВНИАЛМИ, 2010. 102 с.
  20. Loupian E., Burtsev M., Proshin A., Kashnitskii A., Balashov I., Bartalev S., Konstantinova A., Kobets D., Radchenko M., Tolpin V., Uvarov I. Usage experience and capabilities of the VEGA-Science system // Remote Sensing. 2022. Vol. 14(1). P. 77. doi: 10.3390/rs14010077.
  21. Pugacheva A. M., Belyaev A. I., Trubakova K. Yu., Romadina O. D. Regional climate changes in arid steppes and their connection with droughts // Arid Ecosystems. 2022. Vol. 12(4). Pp. 353–360. doi: 10.1134/s2079096122040187.
  22. Rulev A. S., Pugacheva A. M. Formation of a new agroforestry paradigm // Herald of the Russian Academy of Sciences. 2019. Vol. 89(5). Pp. 495–501. doi: 10.1134/S1019331619050071.
  23. Xu H. Modification of Normalized Difference Water Index (NDWI) to enhance open water features in remotely sensed imagery // International Journal of Remote Sensing. 2006. Vol. 27. Pp. 3025–3033. doi: 10.1080/01431160600589179.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать


Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).