Ландшафтное планирование лесной мелиорации на орошаемых землях

DOI:

Ландшафтное планирование (далее – ЛП) является инструментом для интеграции гео-информационных и лесомелиоративных технологий. Оно необходимо для того, чтобы способствовать внедрению лесомелиоративных технологий в комплекс мер по предотвращению угроз нестабильного деградационного развития ландшафта. Арсенал стратегий разнообразен – плановая консервация, сохранение, восстановление, реабилитация и экологическая реставрация. Ландшафтное планирование – это выбор путей устойчивого регионального развития и корректная оценка природно-ресурсного потенциала, экологических и социальноэкономических условий территории с последующим определением возможных вариантов оптимизации землепользования и комплекса мероприятий по их реализации [3–6; 15].

Методические приемы ландшафтного планирования, совокупность которых применяется для построения пространственной организации деятельности общества в конкретных ландшафтах, обеспечивают устойчивое природопользование. Кроме того, ЛП является коммуникативным процессом, в который вовлекаются все субъекты природоохранной и хозяйственной деятельности на территории планирования для обеспечения выявления интересов природопользователей, проблем природопользования, разрешения конфликтов и разработки согласованных планов действий и мероприятий [6; 8; 9].

При разработке методики планирования исходят из положения о том, что ЛП является инструментом организации экологически целесообразной жизнедеятельности общества и его главная цель – не только обеспечение гарантий долговременной работоспособности природного потенциала, но и создание гарантий прав местного населения на достойную жизнь. ЛП реализуется как иерархическая система, в которой оценки, планировочные положения и предписания всех уровней не противоречат, а дополняют друг друга [2; 18; 20; 22]. Оно включает разработку ландшафтной программы развития территории (в масштабе от 1: 1 000 000 до 1: 500 000), составление рамочного ландшафтного плана (М 1: 200 000 – 1: 50 000), составление крупномасштабного ландшафтного плана (в масштабе от 1: 25 000 и крупнее) [15].

Характерной особенностью экологического геоуправления и планирования является равенство отношений к двум важнейшим компонентам, слагающим современный ландшафт: природным и антропогенным. Приведем определение ландшафта по Р. Форману и М. Гордону: «гетерогенная земная территория, сложенная из набора взаимодействующих экосистем (луга, пастбища, леса, поселение, дороги), которые постоянно повторяются» [14]. Дискретно-сетевое представление ландшафта выражается концепцией пространственной структуры «матрица – пятно – коридоры». Под матрицей понимаются наиболее распространенные и тесно связанные типы ландшафтных элементов, которые играют доминирующую роль в функционировании ландшафта (урочища – доминанты). Пятно – нелинейная поверхность отличается по своему виду от окружающей (урочища – субдоминанты). Коридор – узкая полоса, которая разделяет матрицы друг от друга.

Сближению ландшафтного планирования и лесомелиорации ландшафтов способствует новое научное направление – координатная лесомелиорация. Ключевым понятием этого направления является агролесоландшафт. В нашем понимании агролесоландшафт – модификация сельскохозяйственного ландшафта, формирующаяся и функционирующая под влиянием систем лесных насаждений, обладающих стабилизирующим геофизическим и биомелиоративным воздействием на окружающее пространство, способствующих восстановлению деградирующих компонентов ландшафта, являющихся основой адаптивной организации сельскохозяйственного производства и землепользования, а также сохраняющих биологическое разнообразие территорий и направленных на улучшение социально-экономических условий жизни населения.

Одной из мер по борьбе с засухой является лесомелиорация орошаемых земель, которая реализуется в специальной Государственной программе по развитию мелиорации земель. Эта программа включена в состав утвержденной новой Госпрограммы развития сельского хозяйства, где орошение является важнейшим фактором, а в полупустынных зонах – единственной возможностью ведения земледелия [13]. Исследованиями доказано, что при орошении полей тепловой и водный режим растений коренным образом меняется в благоприятную сторону, возрастает радиационный баланс полей, увеличиваются расходы тепла на испарение, снижаются турбулентный обмен с атмосферой и теплообмен в почве. Это обусловливает повышение влажности воздуха и снижение его температуры, что способствует ликвидации в крайне засушливых районах засух и суховеев. Однако из опыта ведения орошаемого земледелия получены данные, которые доказывают, что орошение устраняет лишь почвенную засуху, не защищая сельхозкультуры от потерь. При суховеях даже с достаточной влажностью почвы недобор урожая пшеницы составляет 18– 30 %. Эта проблема решается с использованием метода лесной мелиорации, способствующего изменению экологических условий выращивания сельскохозяйственных растений и природно-экономического потенциала земель. К методу относится сочетание мелиоративных воздействий: орошение, полезащитное лесоразведение, снегонакопление, борьба с дефляцией.

Важнейшим фактором защитных лесных насаждений (далее – ЗЛН), определяющих мелиоративное влияние на территорию, является воздействие на среду через атмосферу (надземной частью растений) или, другими словами, биомелиоративное, и через почву биогеографическое (непосредственно через деятельность самих растений – опадом листьев, биохимическими процессами). Безусловно, пространство внутри этой системы – влага воздуха, ветровой поток, наличие питательных веществ – меняется за счет малого круговорота веществ, создаваемого лесными полосами. Действие ЗЛН проявляется как непосредственно местно, локально (под пологом насаждений), так и пространственно. Для значительной части территории в районах вредоносной ветровой деятельности (дефляция, суховеи, метели) и эрозии пространственное влияние играет решающую роль [24; 25]. Принятие в полной мере этой очевидности имеет существенное значение для сельскохозяйственных производителей, так как дает возможность при грамотном подходе использовать лесомелиоративный территориальный эффект для увеличения продуктивности сель- хозкультур. Это происходит за счет трансформации, преобразования качественных и количественных характеристик энергомассопере-носа. Безусловно, кривые изменения гидро-, аэро- и агрометеорологических характеристик имеют специфическую закономерность для различных условий с наличием точек экстремумов (максимумов и минимумов) и перегибов в непосредственной близости от лесных полос, обычно до 5–10 высот. Это обусловлено рядом факторов: турбулентностью и скоростью ветра, снегоотложением, увлажнением, наличием питательных веществ, удобрениями и т. д. Но их преобразование, очевидно, и связано непосредственно с ролью лесной полосы. При этом меняются радиационный, тепловой, почвенный, гидрофизический и гидродинамический процессы. Таким образом, прилегающая к ЗЛН зона является пространством детерминированных изменений. При движении далее от лесной полосы к открытому пространству изменения всех параметров носят асимптотический характер с усилением случайной вариации характеристик и полным переходом к ней, что свидетельствует о переходе процессов в стационарный (ква-зистационарный) режим. Преобладание детерминированного характера процессов в переходной зоне, в отличие от вероятностного на ее границах, является одной из важнейших специфических особенностей лесомелиоративного эффекта [1; 17].

Для геоэкологической оценки земель аг-ролесоландшафт был рассмотрен как модификация сельскохозяйственного ландшафта, формирующегося и функционирующего под влиянием системы ЗЛН. При оптимальной организации орошаемого земледелия чрезвычайно важно учитывать также ландшафтную неоднородность территорий. От нее зависит как агроэкологический потенциал, так и формы освоения угодий. Опора на региональный и зональный принципы ведения сельского хозяйства уже не в состоянии обеспечить разработку и внедрение действенных мер защиты природной среды. Это связано с тем, что в каждой природной зоне имеется как минимум несколько десятков видов ландшафтов, которые заметно различаются по свойствам почти всех компонентов. Поэтому необходим переход от зонально-регионального уровня агролесомелиоративного обустройства ландшафтов (зоны, провинции, районы) на уровень локальных таксонов (ландшафтов, местностей, урочищ, подурочищ), устройство которых трансформирует их в агрокомплексы, адекватные морфоструктуре природного компонента.

Орошаемые земли Волгоградской области расположены преимущественно в сухостепных агролесоландшафтах с темно-каштановыми и каштановыми почвами в пределах природно-мелиоративных областей Приволжской и Ергенинской возвышенностей и частично области Заволжской дельтово-морской равнины; в полупустынных агроландшафтах со светло-каштановыми почвами в пределах Заволжской дельтово-морской равнины и Сарпинской низменности.

В Российской Федерации Волгоградская область занимает одно из верхних мест не только на Юге России, но и в целом в России [7]. Сложившиеся в сельском хозяйстве приоритеты связаны с производством зерна и продуктов животноводства, овощей, бахчевых, масличных. Реализация агрофитоценозами имеющихся здесь тепловых ( ^ t > 10 °С = 3,0-3,4 тыс. градусов) и световых (ФАР = 17 х 10⁹ кДж/га) ресурсов сдерживается недостаточным количеством выпадающих осадков, частой повторяемостью засух и суховеев. Годовая сумма их уменьшается с северо-запада на юго-восток от 400 до 250 мм, характеризуется большой изменчивостью по годам. Безводье на полях наполовину, а в отдельные годы и полностью губит урожай, в то время как по рекам области за ее пределы ежегодно в расчете на гектар сельскохозяйственных угодий стекает 27 тыс. м³, а с пашни – 40 тыс. м³ воды. Для сравнения приведем соответствующие показатели характеристики водных ресурсов: в Краснодарском крае – 3,9 и 4,6 м³; в Ростовской области – 2,5 и 3,5 м³; в Ставропольском крае – 0,9 и 1,4 тыс. м³ на гектар. Следовательно, водными ресурсами Волгоградская область обеспечена лучше своих соседей более чем на порядок, но при более жестком климате орошаемых земель имеет меньше. Не сдерживают развитие орошения и земельные ресурсы. Из общей площади сельскохозяйственных угодий (8,7 млн га) почти половина не имеет противопоказаний для орошения.

На основе метода ландшафтного анализа [2; 5; 9] были разработаны адаптивные приемы землеустроительных, агротехнических и других мероприятий, содействующих регулированию природных процессов и поддерживающих высокий потенциал земельных ресурсов в условиях Заволжья [16]. Дешифрирование космоснимков [17] показало, что все агроландшафты в Заволжье относятся к классу равнин с соответствующим подклассом низменных равнинных ландшафтов. По биоклиматическим зональным признакам выделены следующие типы агроландшафтов: сухостепной, пустынно-степной. Сухостепной агроландшафтный район Волгоградского Заволжья представлен четырьмя видами: Приволжский низменный грядовой пологоволнистый опесчаненый (1 150 км2); Иловатский надпойменно-террасовый опесчаненый (1 110,0 км2); Сыртовый аккумулятивно-эрозионный плоскоувалистый (1 077,5 км2); Еруслано-Торгунский плоскоувалистый слаборасчлененный (3 122,5 км2). Пустынно-степной агроланд-шафтный район Заволжья представлен пятью видами: Горьковско-Торгунский плоский суглинисто-солонцовый с цепью отдельных поднятий (1 190,0 км2); Джаныбекский плоский падинный суглинисто-солонцовый (7 975,0 км2); Заволжский плосковолнистый лиманно-солончаково-солонцовый суглинистый (4 942,5 км2); Эльтонский ложбинноплосковолнистый супесчаный с рельефом, осложненным солянокупольной тектоникой (1 902,5 км2); Боткульский плоский озерно-соровый (954,0 км2).

В соответствии с Постановлением Правительства Российской Федерации «О Государственной программе развития сельского хозяйства и регулирования рынков сельскохозяйственной продукции, сырья и продовольствия на 2013–2020 годы» Минсельхозом России совместно с подведомственными профильными институтами разработан уточненный проект концепции Федеральной целевой программы «Развитие мелиорации», стратегической целью которого является повышение продуктивности и устойчивости сельскохозяйственного производства и плодородия почв средствами не только мелиорации, но и агролесомелиорации [13].

Таким образом, ландшафтный подход на мелиорированных территориях, основанный на ландшафтном планировании, способствует созданию комплекса мер для наиболее полного использования природно-экологического потенциала земель с обеспечением стабилизации производства сельскохозяйственной продукции и уменьшением затрат на ее производство.