Экологическое состояние земель Саргатского муниципального района Омской области

Рациональное использование земель муниципальных образований должно носить природоохранный, ресурсосберегающий характер и предусматривать систему мероприятий по повышению плодородия земель сельскохозяйственного назначения. Одной из основных и важных проблем в настоящее время является экологизация землепользования. Стремительное увеличение антропогенного воздействия на земельные ресурсы требует усилий по восстановлению основных свойств. В процессе землеустройства главной задачей становится обеспечение нормального функционирования (как естественной системы) в целях возобновления природно-ресурсного потенциала. С увеличением масштаба проблем деградации земель важную роль играет ландшафтно-экологическая составляющая содержания землеустройства. Учет экологических условий землепользования в максимальной степени позволяет улучшить экологическое состояние земель [1].

Оценка экологического состояния в большей степени направлена на выявление сложившейся на территории экологической ситуации и оценку земли как природного комплекса, обладающего определенным природно-ресурсным потенциалом. Данные экологической оценки в дальнейшем позволят установить пригодность земель как природных, так и природно-антропогенных образований для выполнения социально-экономических функций [2].

Экологическое состояние зависит от множества факторов и складывается из состояния определенных компонентов. В наибольшей степени индикатороми, влияющими на экологическое состояние ландшафтов, являются почвы, рельеф, растительность, грунтовые воды, подстилающие породы, отражая состояние не только природных, но и антропогенных процессов [3].

Материалы и методы

Объектом исследования является территория Саргатского муниципального района Омской области. Исходной является информация: по экономическому потенциалу развития района [4]; о состоянии и использовании земель в Омской области [5]; материалы почвенного обследования. В качестве базовых использовались материалы почвенного обследования Саргатского района, составленные Омским филиалом Западно-Сибирского государственного проектного института по землеустройству (1984), а с учетом корректировки по наиболее вариативным признакам – ФГБУ «Центр агрохимической службы «Омский» за 2012 г., что позволило применить их в научном исследовании в настоящее время.

При определении экологического состояния земель учитывались следующие показатели: степень распаханности, уровень сельскохозяйственной освоенности, коэффициенты экологической стабильности и антропогенной нагрузки.

Коэффициент распаханности – структурный показатель экономической эффективности использования земли – определяется как отношение веса пашни к общей площади сельскохозяйственного землепользования:

к

Красп

•^пашни

•^с.х. угодий

где К _расп - коэффициент распаханности сельскохозяйственных угодий; £ _пашни - площадь пашни, га; 5 _с . _х . _угодий — площадь сельскохозяйственных угодий, га.

Уровень сельскохозяйственной освоенности определен по формуле

у

J осв.

•^с.х. угодий

•^общ

где У _осв - уровень сельскохозяйственного освоения территории; £ _общ - общая площадь, га; ^ _с . _х . _угоди й - площадь сельскохозяйственных угодий, га.

Согласно методике С.Н. Волкова [6] проведен системный анализ экологического состояния земель с использованием коэффициентов экологической стабильности (К _эк . ст ) и антропогенной нагрузки (К ан ). Для оценки влияния состава угодий на экологическую стабильность территории, устойчивость которой зависит от сельскохозяйственной освоенности земель, распаханности и интенсивном использовании угодий, проведения мелиоративных и культуртехнических работ, застройки территории, произведен расчет коэффициента экологической стабильности территории по формуле

TZ _ X KljPj TZ

Кэк. ст     хр.  Кр, где Кц — коэффициент экологической стабильности угодья i-го вида (данный коэффициент для пашни составляет 0,14, сенокосов - 0,62, пастбища - 0,68); Pt — і-го вида площадь угодья; Кр — коэффициент морфологической стабильности рельефа (Кр = 1).

Коэффициент антропогенной нагрузки (К ан ) показывает, насколько сильно влияет деятельность человека на состояние природной среды. Данный показатель вычисляют по формуле

К ан = X J , (4)

где Р — площадь земель с соответствующей антропогенной нагрузкой, га; Б - балл с определенной антропогенной нагрузкой (для пашни ‒ 4 балла, кормовых угодий – 3 балла).

Результаты исследований

Саргатский муниципальный район расположен в центральной части Омской области, в северной лесостепной зоне. Согласно «Стратегии социально-экономического развития Омской области до 2020 года» Саргатский муниципальный район входит в состав Восточного экономического района Омской области [7]. Вся территория лесостепи представляет собой плоскую водораздельную равнину с сильно выраженным западинным микрорельефом [8].

Общая земельная площадь составляет 373,1 тыс. га, в том числе сельскохозяйственные угодья – 273,2 тыс. га (28,2 %), лесные площади – 61,2 тыс. га, водные объекты – 68,0 тыс. га

(табл. 1). Площадь посева по всем категориям хозяйств района составляет 61,1 тыс. га, или 12,7 % от посевной площади северной лесостепной зоны.

Таблица 1

Наличие и распределение земель по угодьям на 01.01.2016 г. [5]

Угодья	Площадь, га	Удельный вес, %
Пашня	105 310	28,2
Многолетние насаждения	164	0,1
Сенокосы	63 335	17,0
Пастбища	68 367	18,3
Итого	237 176	63,6
Лесные площади	61 243	16,4
Под водой	24 992	6,7
Земли застройки	2206	0,6
Под дорогами	3705	1,0
Болота	43 045	11,5
Прочие земли	731	0,2
Итого	135 922	36,4
Всего	373 098	100,0

Согласно агроклиматическому районированию [9] Саргатский муниципальный район находится в двух агроклиматических районах Омской области. Северная часть (Хохловское, Новотроицкое и Щер-бакинское сельские поселения) расположена в умеренно-теплом, умеренно-увлажненном районе. Сумма температур воздуха выше 10 оС составляет 1800–1900 оС, продолжительность вегетационного периода 155–160 дней, осадков за ап- рель ‒ октябрь выпадает 270–350 мм, гидротермический коэффициент (ГТК) 1,2–1,3. Южная часть (Андреевское, Увалобитиинское, Баженовское, Верблюженское, Нижнеиртышское сельские поселения) расположена в теплом, удовлетворительно увлажненном районе области. Сумма температур воздуха выше 10 оС составляет 1900–2000 оС, продолжительность вегетационного периода ‒ 160–165 дней, осадков за апрель-октябрь выпадает 250–290 мм, ГТК 1,1–1,2. Климатические условия позволяют получить урожай зерновых в пределах 21–23 ц/га [10]. Грунтовые воды располагаются на разной глубине. Они имеют в основном повышенную минерализацию (до 3,0 г/л и выше) [11].

По данным ФГБУ «Центр агрохимической службы «Омский» почвы Саргатского района характеризуются относительно низким уровнем плодородия [10]. В среднем вносится около 7,0 тыс. т д.в. минеральных удобрений, что в пересчете на один га пашни составляет 1,7 кг против 40 кг/га, а также органических удобрений – 0,3 против 2,0 т/га в годы оптимального их применения (1981–1990).

Следует отметить, что к основным проблемам, способствующим снижению плодородия почв, как отмечают и другие исследователи [12; 13], относят следующие факторы: уменьшение объемов применения минеральных и органических удобрений, а также разви- тие деградационных процессов.

По итогам обследования 2012 г. [10] площадь земель с высоким содержанием гумуса составляет 61 997 га (58,9 %), 30 700 га (29,1 %) имеют среднее содержание гумуса, 8322 га (7,9 %) – низкое и на 4291 га (4,1 %) – очень низкое (табл. 2).

Самое низкое содержание гумуса выявлено в почвах пашни Щербакинского сельского поселения – 5,0 %, причем на 5608 га (43,1 % от площади пахотных угодий) ниже 5,0 %, а на 2719 га (20,9 %) ‒ критическое, т.е. меньше 4,0 %. Неблагоприятная обстановка наблюдается в Андреевском сельском поселении (с. Андреевка и д. Ивановка) и Новотроицком сельском поселении (д. Десподзиновка), где содержание гумуса не превышает 5,5–5,6 %. В целом по району средневзвешенное содержание гумуса составляет 6,1 %, и оно существенно превышает среднеобластной показатель, составляющий 5,0 %. Выше среднерайонного показателя содержание гумуса установлено в Баженовском сельском поселении (д. Преображеновка – 6,7 %, д. Михайловка – 6,4 %), в Нижнеиртышском, Верблюжинском и Хохловском сельских поселениях (6,6 %).

Таблица 2

Содержание гумуса в пашне на территории Саргатского района, 2012 г. [10]

Группа по содержанию	Степень гумусированности	Содержание гумуса в почве, %	Площадь пашни
			га	%
1	очень низкая	< 4,0	4291	4,1
2	низкая	4,1‒5,0	8322	7,9
3	средняя	5,1‒6,0	30 700	29,1
4	высокая	> 6,0	61 997	58,9
Средневзвешенное значение		6,1	105 310	100,0

Основной причиной, по которой плодородные почвы теряют свою производительность, является максимальное вовлечение сельскохозяйственных земель в интенсивный оборот. Коэффициент распаханности сельскохозяйственных угодий по району достигает 0,79.

Уровень сельскохозяйственной освоенности земель зависит от характера подстилающей поверхности территории, структуры ландшафта, лесистости, гидрографии, уровня развития производительных сил территории и других характеристик. Уровень сельскохозяйственного освоения земельных ресурсов района высокий и составляет 63,5 %, что на 13,5 % выше оптимального параметра для северной лесостепи (45–50) [1].

Таким образом, высокий уровень распаханности и освоенности свидетельствует об интенсивном использовании сельскохозяйственных угодий и является главным фактором нарушения экологической устойчивости экосистем (сельскохозяйственных). Для восстановления, улучшения производительных сил земельных угодий и сохранения жизнеспособности на территории Саргатского района следует установить оптимальное соотношение типов угодий с проведением необходимых природоохранных мероприятий, способствующих саморегулированию агроландшафта.

Для оценки экологического состояния земель необходимо использовать принцип сравнительного анализа. Данный принцип заключается в сравнении оценочных показателей с оптимальным значением, характерным для зональных ландшафтов в стадии зрелого развития. На территории Саргатского района наблюдаются факторы, которые в большей степени определяют экологическое состояние земель, а именно: степень засоления, переувлажнения, заболачивания и эрозии. Ландшафтно-типологические комплексы объединялись в оценочные группы по ряду схожести значений параметров основных компонентов и приурочены к основным типам почв ‒ использован принцип типологического обобщения по оценочным группам.

Почвенный покров пахотных земель района представлен черноземом обыкновенным 44,7 % (наиболее богатые гумусом почвы, имеющим высокий балл бонитета [14; 15]) от площади пашни, черноземно-луговой (20,9 %), лугово-черноземной (13,2 %), темно-серой лесной (11,0 %) почвами и солонцами лугово-черноземными (10,2 %) (рис. 1). Гранулометрический состав почв в основном тяжелосуглинистый и глинистый [16]. Все перечисленные почвы, за исключением солонцов, которые нуждаются в мелиорации, пригодны для выращивания зональных культур.

Оценка структуры агроландшафтов Саргатского района позволила выявить стадии формирования, основные природные и антропогенные негативные процессы. На территории района преобладают ландшафты переходной стадии развития, составляющие 45,1 %, зрелые ландшафтные комплексы занимают 44,7 %, интенсивно формирующиеся – 10,2 % от площади пашни (табл. 3), что представляет риск для сельскохозяйственного использования ввиду проявления разной степени негативных как природных, так и антропогенных процессов.

Рис. 1. Соотношение типов почв Саргатского района [10]

По оценочным группам почв выполнена покомпонентная оценка [1] для определения экологического состояния в целом

(табл. 4).

Оценка экологического состояния сельскохозяйственных угодий района показала, что земли слабой экологической напряженности занимают 24,75 %, средней экологической напряженности – 31,4 %, сильной экологической напряженности – 43,85 % (рис. 2).

Земельные угодья слабой (55,7 %) и средней экологической напряженности (34,1 %) составляют наибольший удельный вес пашни. Кормовые угодья представлены землями средней (29,18 %) и сильной экологической напряженности (70,82 %).

Характеристика оценочных групп почв Саргатского района*, 2017 г.

Таблица 3

Оценочная группа	Условия залегания по рельефу	Стадия формирования ландшафтов	Площадь, тыс. га	Удель ный вес, %	Вид негативных процессов
Черноземы обыкновенные маломощные и среднемощные мало-и среднегумусные слабодефлиро-ванные	Гривы и гривообразные повышения	Зрелость	47,07	44,7	‒	Дефляция
Черноземно-луговые обычные, солонцеватые, солончаковатые и их комплексы с солодями и солончаками	Равнина с западинами	Переходная	22,07	20,9	Засоление
Темно-серые лесные среднемощные и мощные	Гривы и гривообразные повышения	Переходная	11,60	11,0	‒	‒
Лугово-черноземные обычные и солончаковатые и их комплексы с солодями и солончаками	Повышенная равнина с западинами	Переходная	13,91	13,2	Засоление
Солонцы лугово-черноземные и черноземно-луговые средние и глубокие	Равнина, плоские понижения	Интенсивная	10,66	10,2	Засоление	Под-топление
Итого		‒	105,31	100	‒	‒

*Составлено авторами.

Таблица 4

Экологическое состояние сельскохозяйственных угодий Саргатского района*, 2017 г.

Угодье	Площадь, тыс. га	Экологическое состояние сельскохозяйственных угодий
		Слабая экологическая напряженность		Средняя экологическая напряженность		Сильная экологическая напряженность
		га	%	га	%	га	%
Пашня	105,31	58,67	55,7	35,98	34,1	10,66	10,2
Кормовые угодья	131,702	‒	‒	38,43	29,18	93,272	70,82
Итого	237,012	58,67	24,75	74,41	31,4	103,932	43,85

*Составлено авторами.

Рис. 2. Экологическое состояние земель Саргатского района, 2017 г.

Коэффициент экологической стабильности равен 0,42, что свидетельствует о неустойчивой стабильности территории Саргатского района в связи с высоким уровнем распа-ханности и значительной лесопокрытой площадью.

Основным видом антропогенной нагрузки на земельные ресурсы является сельскохозяйственный тип использования. Значение коэффициента антропогенной нагрузки составляет 3,44, что соответствует повышенному уровню нагрузки.

Заключение

Системный анализ экологического состояния земель Саргатского района с использованием коэффициентов экологической стабильности и антропогенной нагрузки показывает, что территория района неустойчиво стабильна и характеризуется повышенной антропогенной нагрузкой.

С целью улучшения экологического состояния земель рекомендуются следующие мероприятия:

• ‒    для повышения экологической стабильности территории проведение организационно-хозяйственных, агротехнических, природоохранных мер [17; 18];

• ‒    перевод интенсивно используемых угодий в менее интенсивные, в данном случае 10,66 тыс. га пашни, где наблюдается сильная экологическая напряженность земель (вводить специальные средостабилизирующие севообороты для стабилизации экологических условий и регулирования процессов засоления, переувлажнения, заболачивания, дефляции);

• ‒    комплекс работ по повышению плодородия земель, внесение минеральных удобрений, мелиорантов, органического вещества, комплексное окультуривание сельскохозяйственных угодий на площади 105,31 тыс. га.

• ‒    соблюдение адаптивно-ландшафтных принципов организации территории.

A.V. Shelyohin, Ya.E. Shelyohina, T.V. Nozhenko

Omsk State Agrarian University named after P.A. Stolypin, Omsk

The environmental state of lands in the Sargatskiy municipal district of Omsk region