Изучение современного экологического состояния лесных полос с использованием ГИС и ДДЗ

DOI: 10.35595/2414-9179-2020-2-26-54-65

Посмотреть или загрузить статью (Rus)

Об авторах

А.Г. Нарожняя

Белгородский государственный национальный исследовательский университет, Институт наук о Земле,
ул. Победы, д. 85, 308015, Белгород, Россия,
E-mail: narozhnyaya_a@bsu.edu.ru

Ю.Г. Чендев

Белгородский государственный национальный исследовательский университет, Институт наук о Земле,
ул. Победы, д. 85, 308015, Белгород, Россия,
E-mail: chendev@ bsu.edu.ru

Аннотация

Векторизации карт землепользования масштаба 1 : 10 000 1955–1956 гг., 1980–1981 гг. съёмки, визуальное дешифрирование космических снимков высокого разрешения современного периода (2017 г.), а также экстраполяция этих данных позволили установить, что на территории Белгородской области протяжённость лесных полос с 1950-х гг. по 2017 г. увеличилась в 2 р. — с 14 600 км до 29 600 км. При этом, по сравнению с 1950-ми гг., в 1980-е гг. более чем в 3 р. увеличилась длина противоэрозионных лесных полос и на 9 % уменьшилась длина полезащитных. В среднем на территории Белгородской области около 0,96 км на 1000 км лесополос, высаженных до 1955 г., ежегодно выбывает из оборота. Скорость выпадения лесных полос, высаженных в период 1950–1980-е гг. — 0,23 км/год×1000 км. Около 0,13 км/год×1000 км лесонасаждений теряет целостность древостоя, и лесополосы становятся фрагментированными. Причинами сокращения лесных полос является их старение, отсутствие систематического ухода, уничтожение при увеличении площади населённых пунктов. Визуальное дешифрирование космических снимков позволило определить нарушенные участки лесных полос, в которых отмечена изреженность (фрагментированность) древостоя, их длина составляет 1 464 км. На 46 % площади пашни, относящейся к склонам свыше 2°, в 1950–1980-х гг. было создано 10 300 км полезащитных лесных полос, из которых около 50 % отклоняются от направления горизонталей более чем на 30°, что приводит к размывам почвы и образованию промоин, а затем оврагов. Контурных лесных полос на пашне обнаружено лишь 8,7 % от общей длины полезащитных. Согласно дополнительно проведённым расчётам, для 35 % полезащитных лесных полос, расположенных относительно горизонталей правильно, потенциальная величина смыва почвы превышает допустимые значения в среднем на 41 %, т.е. необходимо создание дополнительных лесных полос выше по склону на пахотных угодьях. Выявлена обратная связь между протяжённостью нарушенных и выбывших лесных полос и значениями гидротермического коэффициента (ГТК) (r = -0,44): в более засушливых климатических условиях Белгородской области жизнестойкость лесополос снижается. На южных склонах свыше 4° сокращение протяжённости лесных полос при изменении ГТК происходит быстрее, чем на склонах других экспозиций.

Ключ. слова

лесные полосы, пространственно-временная динамика лесополос, экологическое состояние лесополос, космические снимки высокого пространственного разрешения, ГИС

Список литературы

  1. Барабанов А.Т. Преобразование гидрологического режима агроландшафтов защитными лесными насаждениями. Живые и биокосные системы, 2016. № 16. С. 67–74.
  2. Баранов В.А. Оптимизация агролесоландшафтов юго-востока Европейской России (к 120-летию Докучаевской экспедиции). Исследования в области естественных наук, 2012. № 9. Электронный ресурс: http://science.snauka.ru/2012/09/1538 (дата обращения 07.02.2019).
  3. Буряк Ж.А., Нарожняя А.Г., Павлюк Я.В. Пространственно-временное моделирование водной эрозии почв средствами ГИС-технологий и оценка её влияния на состояние малых рек в сложных геоморфологических условиях Центрально-Чернозёмного региона. Белгород: БелГУ, 2016. 39 с.
  4. Дронов О.Н., Мурзин А.П., Фёдоров А.Б. Великая степь. М.: Политиздат, 1984. 352 с.
  5. Ерусалимский В.И., Рожков В.А. Многофункциональная роль защитных лесных насаждений. Бюллетень Почвенного института имени В.В. Докучаева, 2017. № 88. С. 121–137.
  6. Кулик К.Н. Агролесомелиорация аридной зоны России. Вековой опыт и перспективы агролесомелиорации аридных ландшафтов на юге РФ: материалы Российской научно-практической конференции (к 50-летию Ачикулакской НИЛОС). Волгоград: РАСХН, Всероссийский НИИ агролесомелиорации, 2000. С. 13–14.
  7. Лисецкий Ф.Н., Марциневская Л.В. Оценка развития линейной эрозии и эродированности почв по результатам аэрофотосъёмки. Землеустройство, кадастр и мониторинг земель, 2009. № 10 (58). С. 39–43.
  8. Лозовой А.Д. Состояние и перспективы развития. Оптимальная лесистость как биоиндикатор эколого-экономического положения в регионе. Лесной комплекс. Брянск, 2003. Электронный ресурс: science-bsea.bgita.ru/2003/leskomp_2003/lozovoy.htm (дата обращения 05.11.2019).
  9. Нарожняя А.Г., Буряк Ж.А. Морфометрический анализ цифровых моделей рельефа Белгородской области. Научные ведомости Белгородского государственного университета. Серия: Естественные науки, 2016. № 25 (246). Вып. 37. С. 169–178.
  10. Петина В.И., Гайворонская Н.И. Эколого-геоморфологический анализ экзоморфогенеза территории Белгородской области. Проблемы региональной экологии, 2005. № 6. С. 62–69.
  11. Спесивый О.В., Лисецкий Ф.Н. Оценка интенсивности и нормирование эрозионных потерь почвы в Центрально-Чернозёмном районе на основе бассейнового подхода. Научные ведомости Белгородского государственного университета. Серия: Естественные науки, 2014. Т. 27. № 10 (181). С. 125–132.
  12. Трегубов П.С. Ветровая эрозия почв и меры борьбы с ней на Северном Кавказе. М.: Почвенный институт имени В.В. Докучаева, 1978. 167 с.
  13. Чендев Ю.Г., Соэр Т.Д., Геннадиев А.Н., Новых Л.Л., Петин А.Н., Петина В.И., Заздравных Е.А., Буррас С.Л. Накопление органического углерода в чернозёмах (моллисолях) под полезащитными лесными насаждениями в России и США. Почвоведение, 2015. № 1. С. 49–60.
  14. Possibilities of shelterbelt planting in the plain region. Prepared under the direction of the Lake States forest experiment station. United States Forest service. Washington: United States Government printing office, 1935. 201 p.
  15. Read R.A. The Great Plains shelterbelt in 1954 (A re-evaluation of field windbreaks planted between 1935 and 1942 and a suggested research program). Lincoln, Nebraska: University of Nebraska, College of Agriculture, Agricultural Experiment Station, 1958. 125 p.

Для цитирования: Нарожняя А.Г., Чендев Ю.Г. Изучение современного экологического состояния лесных полос с использованием ГИС и ДДЗ. ИнтерКарто. ИнтерГИС. Геоинформационное обеспечение устойчивого развития территорий: Материалы Междунар. конф. M: Издательство Московского университета, 2020. Т. 26. Ч. 2. С. 54–65 DOI: 10.35595/2414-9179-2020-2-26-54-65

For citation: Narozhnyaya A.G., Chendev Yu.G. The study of the modern ecological state of shelterbelts using GIS and remote sensing data. InterCarto. InterGIS. GI support of sustainable development of territories: Proceedings of the International conference. Moscow: Moscow University Press, 2020. V. 26. Part 2. P. 54–65. DOI: 10.35595/2414-9179-2020-2-26-54-65 (in Russian)