Выявление, классифицирование, картирование эталонных и вторичных степных экосистем в пределах Оренбургско-Казахстанского трансграничного региона

Оренбургско-Казахстанский трансграничный регион преимущественно расположен между 50 и 51 градусом с.ш. в сухостепной подзоне и охватывает территории Оренбург- ской области России, Западно-Казахстанской, Актюбинской и Костанайской областей Республики Казахстан. Протяженность Оренбургско-Казахстанского участка границы состав-

ляет около 1650 км. Граница Оренбургской области и Казахстана имеет широтное протяжение, в основном проходит в северной части сухостепной подзоны Заволжья, Южного Урала и Зауралья и в поясах темно-каштановых почв и южных черноземов вдоль протяжения поясов. Причем, для Оренбургской области граница с Казахстаном является южной и юго-восточной окраиной с наиболее низ-кобонитетными земельными угодьями и засушливым климатом в области. С точки зрения ведения сельского хозяйства, это зона особого риска богарного земледелия. Со стороны Казахстана, наоборот, граница с Оренбургской областью являет северной окраиной, где сконцентрированы лучшие для Западного Казахстана, но в целом такие же низкобонитет-ные земельные угодья с засушливым климатом и особым риском ведения богарного земледелия [1].

В силу обстоятельства наличия лучших для Западного Казахстана земельных угодий степные залежи 1990-х гг. начали в первую очередь распахиваться со второй половины 2000-х гг., причем, огромными массивами, позволяющими говорить о неоцелинной кампании. Так, в 2008–2012 гг. были практически полностью распаханы вторичные лессингоко-выльные степи на Общем сырте в ЗападноКазахстанской области, тяготеющие к Первомайскому району Оренбургской области, а так же практически все залежные земли в Ай-текебийском районе Западно-Казахстанской области порядка 200 тыс. га. Последние вторичные степи Айтекебийского района тяготеющие к Светлинскому району Оренбургской области, были допаханы в 2013 году. В Оренбургской области, напротив, из-за серии засушливых лет наблюдается устойчивая тенденция к сокращению посевных площадей в Первомайском, Соль-Илецком, Акбулакском, Домбаровском, Ясненском, Светлинском районах. Со стороны Светлинского раойна вдоль границы с Айтекебийским районом сформировался пояс залежей протяженностью несколько десятков километров, противостоящий полностью распаханным угодьям Айтекебий-ского района и частично использующийся под выпас мясного скота.

Основным природным вызовом последнего времени для сельского хозяйства по обе стороны границы стали участившиеся засухи с аномально жарким весенним и раннелетним периодом. Как следствие, кризис земледелия, усыхание озер, вспышки саранчовых. В то же время, возрождающиеся благодаря усилиям Республики Казахстан популяции сайгака в летний период вплотную подходят к границам с Оренбургской областью и по опросным данным пересекают ее с заходом в Первомайский и Светлинский районы Оренбургской области. Российско-Казахстанская граница на стыке Западно-Казахстанской, Актюбинской и Оренбургской областей в целом не является природным рубежом. Проблемы аграрного землепользования и сохранения степей так же близки по обе стороны границы, поэтому успех мероприятий по сохранению и восстановлению степных экосистем требует совместных усилий обоих государств [8].

Актуальность рассмотрения именно этой территории связана с тем, что она подвержена существенным экологическим воздействиям, связанным с различными направлениями природопользования как со стороны России, так и со стороны Казахстана – сельскохозяйственное, добыча топливного и горно-рудного сырья, развитие транспортной инфраструктуры. Ввиду активного природопользования на данной территории встает острый вопрос мониторинга сохранения ландшафтного и биологического разнообразия в пределах этой зоны.

Практически все проблемы степного природопользования в данной подзоне тесно связаны между собой – распашка и заброс пахотных земель, перевыпас скота или полное его отсутствие и последующее закустарива-ние степных массивов, развитие степных пожаров, деградация почвенно-растительного покрова, динамика животного мира и изменение численности охотресурсов. Наряду с этими факторами накладываются развитие сети транспортных магистралей, разработка месторождений полезных ископаемых. Но все же основным фактором антропогенного воздействия на ландшафты остается хаотичное использование пахотопригодных земель, заключающееся в распашке вторичных степных массивов и последующем забросе распаханных земель спустя несколько лет, а зачастую и на следующий год после распашки. Одной из воз- можных причин заброса земли из сельскохозяйственного оборота является развитие современных рыночных отношений и естественного перехода сельского хозяйства к ним, и как следствие – без необходимых финансовых дотаций со стороны государства оно становится невыгодным, а при улучшении финансовой составляющей происходит вторичная распашка.

В настоящее время изучение современной структуры природопользования, его динамики, выявление очагов экологической напряженности и их влияния на степные экосистемы является одной из важнейших проблем степного природопользования в регионе. Современное степное природопользование в трансграничном регионе требует ведения постоянного мониторинга с целью отслеживания положительной или отрицательной динамики воздействия на степные экосистемы, прогнозирования их развития.

В пределах Оренбургской области РФ и граничащих с ней территорий Республики Казахстан за последние годы возникли благоприятные условия для сохранения и восстановления ландшафтного и биологического разнообразия степей. За последние 15–20 лет на заброшенных сельскохозяйственных землях происходит активное восстановление степных экосистем, возвращаются титульные виды степной флоры и фауны: ковыль Лессинга, сурок, стрепет, дрофа, сайгак и др. Актуальными остаются вопросы охраны сохранившихся эталонных степных участков, ввиду чего на данной территории ведутся работы по созданию трансграничных степных ОПТ.

Отсутствие достоверных данных о наличии, метрических, генетических и прочих характеристик естественных и вторичных степных массивов, о структуре и видах их использования ставит актуальной проблему современного выявления, мониторинга и прогнозирования дальнейших изменений на изучаемой территории. В различных литературных источниках часто встречаются сведения о полном уничтожении естественных степных массивов, но как показывают авторские исследования, а также работы других специалистов данные определения являются в корне не верными [6].

В ходе полевых исследований, проводимых лабораторией агроэкологии и землеустройства Института степи УрО РАН, были выявлены десятки массивов эталонных и вторичных степных массивов площадью от нескольких сотен до нескольких десятков тысяч гекторов в пределах Оренбургско-Казахстанского трансграничного региона. Выявленные нами массивы являются разновозрастными и соответственно отличаются по качественному составу, который обуславливается возрастными (срок вывода из сельскохозяйственного оборота), почвенно-литогенными, флористическими особенностями. На 10–15-летних залежах происходит активное формирование экосистемного базиса степей, особенно в подзоне каштановых почв. Динамика таких вторичных во-стрецово-лессингоковыльных степей изучалась нами на протяжении 2009–2014 гг. в степной зоне на Южном Урале, в Западном Казахстане [2].

Сроки восстановления и качество восстановленного участка, зависят от многих предпосылок и варьируют в разных условиях. Для дифференциации восстанавливающихся залежей по их природоохранным качествам нами была разработана оценочная шкала, в основу которой положена близость залежи ко вторичной степи. Остатки ядра зональной типичности степей в подзоне южного чернозема и каштановых почв от Заволжья до Северного Казахстана, где системообразующим видом является Stipa lessingiana , продемонстрировали неожиданно высокий потенциал само-реабилитации. Экосистемный базис вторичных степей сформировался за последние 10– 15 лет, и эта основа активно заселяется целым рядом краснокнижных видов [4; 9].

Стоит также отметить, что наряду с восстановлением степных экосистем появляются новые очаги распашки разновозрастных залежных земель в пределах исследуемой территории. Нами были выявлены массивы, которые были вторично подвержены распашке уже в период наблюдения за участками.

Как пример стоит отметить восточный сектор Оренбургско-Казахстанского трансгра-ничья, где большинство залежных массивов были снова вовлечены в оборот. К моменту вторичной распашки более половины этих земель было покрыто вторичной степной растительностью. На основании визуальных наблюдений были зафиксированы, описаны и картированы выявленные изменения в динамике природопользования [3; 5].

Основное направление данной работы заключается в выявлении эталонных и вторичных степных экосистем в ходе экспедиционных исследований, анализ влияния существующих и потенциальных источников экологической напряженности и стабилизации степного природопользования в Оренбургско-Казахстанском трансграничном регионе на эти экосистемы; их паспортизация; создание геоинформационной базы данных выявленных объектов, их паспортизация и картирование. Такая база данных включает их основные характеристики: название, место расположения и основной вид деятельности, характер воздействия, масштаб воздействия и пр., также она должна сопровождаться фотобанком объектов, и при долгосрочном наблюдении должна позволить проследить динамику выявленных объектов. По результатам такого исследования можно предлагать актуальные меры, направленные на сохранение и восстановление ландшафтно-биологического разнообразия в регионе исследования.

Одним из способов обнаружения участков восстановления естественной степной растительности является дистанционное зондирование на основе дешифрации космической информации. Самым простым способом является визуальное выделение участков по характерным цветовым признакам с последующим уточнением их конфигурации и позиционирования на основе полевого обследования [7]. Так, предварительно подготавливается картографический матреиал на исследуемую территорию, включающий пакет топографических карт, космические снимки, продумывается детальный маршрут экспедиции, выделяются перспективные участки экспедиционного обследования.

Основой для создания базы данных является геоинформационный пакет MapInfo Professional. Выявленные степные массивы наносятся на картографическую основу, в роли которой выступают топографические карты, общедоступные космоснимки Landsat, Google и прочие, с координатной привязкой и метрическими характеристиками.

Непосредственно в ходе проведения исследования выполняется ряд задач и направлений:

– обрабатывается и анализируется полученная информация в ходе проведенных полевых исследований 2009–2014 гг. : выявлен- ные восстанавливающиеся вторичные и эталонные степные массивы в Оренбургско-Казахстанском трансграничном регионе, места встреч титульных представителей флоры и фауны степной зоны (дрофа, стрепет, сурок, Сайгак, ковыль Лессинга и др.). Расположение выявленных объектов относительно источников антропогенного воздействия (объекты природопользования, транспортные магистрали), а также существующей природоохранной сети и возможностей ее расширения, за счет вновь выявленных объектов;

– осуществляется анализ основных типов природопользования в восточной, западной и центральной частях Оренбургско-Казахстанского трансграничного региона, которые могут являться потенциальными причинами формирования источников как неблагоприятного геоэкологического воздействия, так и стабилизации обстановки;

– предложен первичный ряд критериев и индикаторов для оценки и анализа геоэкологического состояния исследуемой территории.

Все Оренбургско-Казахстанское транс-граничье в целом не является природным рубежом, обладает схожими особенностями природопользования, и поэтому проблемы сохранения степных экосистем близки по обе стороны границы. Создание единой базы данных степных экосистем позволяет более качественно вести мониторинг и следить за динамикой степного природопользования в регионе.