Факторы территориальной дифференциации агроландшафта и перспективы сохранения степей Белгородской области
А.А. Тишков
А.С. Некрич
Аннотация
сельскохозяйственный степной агроландшафт земля
Уменьшению углеродного следа сельскохозяйственного производства на районном уровне может способствовать рациональная организация территорий, вмещающих агроландшафты, с учетом оптимального пространственного распределения площадей, снижающих агрогенную эмиссию углерода. Необходимость перехода к «углеродно-нейтральному сельскому хозяйству» и оптимизация структуры агроландшафта особенно актуальны для таких регионов, как Белгородская область, которая обеспечивает 4.8% общей стоимости производимой сельскохозяйственной продукции России и где расположены целинные участки степей, способные эффективно регулировать баланс углерода.
В ходе анализа статистических показателей, картографических и литературных данных, отчетов профильных ведомств и министерств, а также материалов многолетних полевых и экспериментальных исследований, проведенных авторами в Белгородской области, на внутрирайонном уровне за период с 1990 по 2020 гг. выявлены тенденции динамики площадей сельскохозяйственных угодий в структуре современных агроландшафтов в сопоставлении с изменением площадей сохранившихся целинных степных участков и земель природно-заповедного фонда.
Установлены агро-ресурсные ареалы, вмещающие муниципальные районы со схожими трендами изменения площадей сельскохозяйственных угодий в структуре агроландшафтов, со схожей специализацией сельского хозяйства, идентичными изменениями природной, социальной, экономической и экологической ситуации: 1) агро-ресурсный ареал концентрации промышленности вблизи крупных городов в западной и центральной частях области, 2) агро-ресурсный ареал наличия конфликтов сельскохозяйственного и промышленного природопользования в северной части области, 3) агро-ресурсный ареал юго-восточной сельскохозяйственно-промышленной части области. В границах ареалов выявлены ключевые факторы, определяющие потенциальные возможности производства сельскохозяйственной продукции и тренды динамики площадей агроландшафтов. Оценена доля особо охраняемых природных территорий значимая для снижения агрогенной эмиссии углерода. Обозначена важность таких территорий для поддержания «углеродной нейтральности» при современном хозяйственном освоении. Отмечено, что в пределах установленных ареалов с запада на северо-восток и юго-восток прослеживается менее масштабное уменьшение площадей агроландшафтов, однако их агроприродный потенциал снижается. Данный факт объясняется усилением действия негативных природных и экологических факторов, недостаточным внедрением адаптивно-ландшафтной системы земледелия в процесс сельскохозяйственного производства, диспропорцией объемов инвестирования в агропромышленный комплекс, а также сокращением численности трудоспособного населения, занятого в сельском хозяйстве. Показано, что масштабы проявления конфликтов сельскохозяйственного и промышленного природопользования увеличиваются в восточном и северо-восточном направлении.
С помощью методов математической статистики определены связи между ключевыми факторами (влияющими на задействование ландшафтов для аграрных целей) и динамикой площадей агроландшафтов, в границах сформировавшихся агро-ресурсных ареалов.
Рассмотрены перспективы территориальной охраны целинных участков степей в ракурсе решения задач «углеродного нейтрального земледелия» в условиях действия установленных в статье трендов динамики изменения площадей агроландшафтов. Выявленные особенности трансформации агроландшафта Белгородской области позволят в перспективе оптимизировать его структуру для достижения целей «углеродно-нейтрального сельского хозяйства» и повысить эффективность региональной сети особо охраняемых природных территорий.
Ключевые слова: Белгородская область, агроландшафт, территориальная дифференциация землепользования, целинные и особо охраняемые природные территории, «углеродная нейтральность».
Белгородская область - староосвоенный аграрно-индустриальный регион, в котором расположены экономически важные агроландшафты, обеспечивающие 4.8% общей стоимости производимой сельскохозяйственной продукции страны (Государственный ..., 2020; Статистический ..., 2019). На формирование современной территориальной структуры сельскохозяйственного землепользования области оказали влияние как природные и климатические, так и социально-экономические факторы (Доклад ..., 2020; Некрич, Люри, 2019; Nekrich, 2021).
Область располагается в умеренно-континентальном климате, в лесостепной и степной зонах Среднерусской возвышенности, глубоко расчлененной долинно-балочной и овражной сетью (Природные ..., 2007). Почвенный покров представлен черноземами и серыми лесными почвами (Природные ., 2007). С запада на восток и юго-восток на территории области происходит увеличение суммы активных температур (>10°С), при этом количество осадков уменьшается в этом же направлении. На западе отмечается умеренная, а на юго-востоке недостаточная влагообеспеченность (Строков и др., 2019). Согласно данным, приведенным в открытом доступе Национального управления океанических и атмосферных исследований (База по осадкам и температуре ..., 2021) и в научно-прикладных справочниках по климату (Научно-прикладной ..., 1990; Научно-прикладной ..., 2018), на территории области за последние 30 лет наблюдается уменьшение годового количества осадков. В северо-западных районах (пункт наблюдений Богородицкое-Фенино) уменьшение составило 56 мм, в центральных (пункт наблюдений Белгород) практически не изменилось, в юго-восточных (пункт наблюдений Валуйки) - 116 мм. Повышение среднегодовых значений температуры воздуха за этот период составило 0.2-0.6°С, с колебанием межгодовых величин (4.2-4.5°С). Увеличение суммы активных температур составило от 230°С (на северо-западе области) до 250°С на юго-востоке. Средняя продолжительность безморозного периода на поверхности почвы увеличилась с 117 до 155 дней в северо-западных районах и от 103 до 160 дней в юго-восточной части (Научно-прикладной ..., 1990, 2018). Продолжительность периода активной вегетации (среднесуточная температура воздуха выше +10°С) увеличилась на 7-10 дней (Петин и др., 2017; База ..., 2021). На вегетационный период приходится около 70% осадков от величины их годовой суммы. Климатические условия позволяют возделывать в области зерновые и овощные культуры, для которых потребность в тепле за период вегетации составляет от 1200°С до 2800°С (Природные ..., 2007).
Начиная с периода системного кризиса и реформ 1990-х гг. на территории области наблюдается постепенный вывод площадей возделываемых земель из эксплуатации. С 1990 по 2006 гг. площадь сельскохозяйственных угодий уменьшилась на 293.1 тыс. га. Этот процесс, несмотря на многократные рекомендации включения молодых степных залежей в резервы расширения региональной сети особо охраняемых природных территорий (ООПТ; Тишков, 2003), не привел к масштабному росту площадей заповедных участков в регионе. В последующие 6 лет наблюдалась положительная динамика площадей сельскохозяйственных угодий (+47.1 тыс. га), но начиная с 2013 г. отмечается их сокращение, достигшее к 2020 году 6.7 тыс. га (Официальный сайт Росстата, 2021). Она не компенсировала долговременного уменьшения площадей возделываемых земель и, в целом, не сказалась существенно на территориальной охране зональных степей в области. По данным в 2004 г. в «пик» забрасывания аграрных земель в регионе (Состояние ..., 2005) все виды ООПТ (преимущественно региональные и местные) занимали площадь 47637 га, что составляло 1.76% территории области. Спустя почти десятилетие на фоне роста площадей аграрных угодий после паспортизации региональных и местных ООПТ в 2012 г. в региональный кадастр ООПТ включили 351 территорию регионального, а также 5 заповедных участков федерального значения (Дегтярь, Григорьева, 2016) преимущественно лесных (85% площади), а их доля не превышала 1.3% площади области при средней площади каждого всего 177 га.
Сопоставление современных данных по площади региональных ООПТ со статистикой по динамике площади сельскохозяйственных земель в Белгородской области показывает, что наблюдаемое «сужение» аграрного пространства пока никак не сказывается на территориальной охране зональных степных экосистем, способных эффективно регулировать баланс углерода в черноземных почвах (Суховеева и др., 2020). Понятно, что только оптимизация структуры степного агроландшафта в таких староосвоенных аграрных регионах, как Белгородская область, с высвобождением части площадей неэффективной пашни для инициации восстановительной сукцессии позволит региону приблизиться к решению задач «углеродного нейтрального земледелия» («карбонового АПК»), при котором восстанавливающиеся степи на зональных черноземах компенсируют за счет аккумуляции углерода его вековые потери на пашне (Чендев и др., 2017; Smelansky, Tishkov, 2012).
Запасы углерода в почвах Белгородской области изменяются от 15-20 кгС/м2 в лесах на дерновоподзолистых и серых лесных до 30-50 кгС/м2 в настоящих и луговых степях на черноземах (оподзоленных, выщелоченных и типичных). Максимальные удельные показатели запасов углерода в почвах области характерны для целинных степных участков заповедника Белогорье (например, «Ямская степь»). Заметно ниже они в агроландшафте на пашне на черноземах (15-30 кгС/м2). При выведении черноземов из сельскохозяйственного использования и старте их самовосстановлениия, в них растет концентрация стабильных форм общего углерода при скорости аккумуляции до 100-300 гС/м2 в год в первые 5-10 лет и 30 гС/м2 в год в среднем за 77летний период сукцессии (Лопес де Гореню и др., 2009; Курганова и др., 2010). Т.е. оптимальное соотношение в агроландшафте площадей пашни и восстанавливающихся степных залежей в сочетании с эффективной агротехникой (внесение органических и минеральных удобрений, борьба с эрозией) и сохранением высокого уровня выхода сельскохозяйственной продукции с интенсивно используемых земель будет способствовать переходу региона к «углеродной нейтральности земледелия».
Стратегия продовольственной безопасности Белгородской области основывается на рациональном управлении земельными ресурсами уже задействованными для аграрных целей, а не на масштабном расширении площадей пашни (Nekrich, 2021). Совершенствуются системы земледелия, которые позволяют контролировать развитие деструктивных природных процессов, повышать плодородие почв и снижать риски возникновения экологических проблем (Стратегия ..., 2019). Однако такая практика реализуется локально и не в каждом муниципальном районе (МР) области. Зачастую, земли интенсивного сельскохозяйственного использования расположены в зоне влияния объектов промышленности, горнодобывающего комплекса (ГДК), селитебных территорий и транспортных сетей. Возникают конфликты сельскохозяйственного и промышленного
природопользования (Дегтярь и др., 2016). Районы, не подверженные сельскохозяйственному и промышленному природопользованию, сохранились фрагментарно. Их площадь незначительна для поддержания экологического каркаса, сохранения биологического и ландшафтного разнообразия в условиях осуществления сельскохозяйственного и промышленного землепользования (Тишков, 2013; Tishkov et al., 2020).
В настоящей работе поставлена цель - оценить изменения площадей сельскохозяйственных угодий в структуре агроландшафтов в границах МР Белгородской области в зависимости от действующих природных, социально-экономических и экологических условий, выявить факторы, способствующие или препятствующие использованию ландшафтов для сельскохозяйственного производства в период 1990-2020 гг. и оценить перспективы территориальной охраны степей как наиболее углеродоемких экосистем региона.
Для достижения цели были поставлены несколько задач.
Проанализировать тенденции изменения площадей агроландшафтов в Белгородской области за период 1990-2020 гг. с привлечением данных земельной статистики и картографического материала.
Выявить ареалы, объединяющие МР со схожим изменением площадей сельскохозяйственных угодий в структуре агроландшафтов, схожей специализацией сельского хозяйства, идентичными изменениями природной, социальной, экономической и экологической ситуации.
Определить ключевые факторы, способствующие или препятствующие эффективному использованию ландшафтов для аграрных целей, и установить корреляцию между изменением показателей, характеризующих эти факторы и динамикой площадей агроландшафтов с 1990 по 2020 гг.
Сопоставить данные по структуре современного агроландшафта и ее динамике с данными по сохранившимся целинным степным участкам в области и заповедным фондом для определения перспектив сохранения степей как наиболее углеродоемких экосистем в регионе и формирования на их основе экологического каркаса области.
Исследование имеет важное практическое значение в связи с действием стратегических документов «Прогноз долгосрочного социально-экономического развития Российской Федерации на период до 2030 года» (раздел «Агропромышленный комплекс»; 2013) и «Стратегия социальноэкономического развития Белгородской области на период до 2025 года» (2019), а также с реализацией государственных программ: «Комплексное развитие сельских территорий» (20202025 гг.; Постановление ..., 2019) и «Эффективное вовлечение в оборот земель сельскохозяйственного назначения и развитие мелиоративного комплекса Российской Федерации» (2021-2030 гг.; Паспорт ..., 2020). Кроме того, реализация в России Национального проекта «Экология» (Паспорт ..., 2018) подразумевает ряд действий в период до 2024 г., которые могут для такого староосвоенного аграрно-промышленного региона, как Белгородская область, изменить структуру агроландшафта в пользу увеличения доли природных и восстанавливающихся экосистем (например, по статье «Ликвидация свалок и рекультивация территорий, на которых они размещены » или вовлечения в восстановление малопродуктивных полей и др.). Тем более в 2019 г. «Белгородский государственный национальный исследовательский университет» стал базовым ВУЗом Белгородского научно-образовательного центра мирового уровня «Инновационные решения в АПК». В перспективе выполненное для данной статьи исследование позволит в рамках программы создания сети «карбоновых полигонов» разработать оптимальный режим функционирования степного агроландшафта области с определенной долей природных степных экосистем, ориентированных на респирацию парниковых газов в процессе восстановительной сукцессии. Еще в феврале 2021 г. Министерство науки и высшего образования Российской Федерации запустило пилотный проект по созданию в России сети «карбоновых полигонов» для разработки и испытаний технологий контроля углеродного баланса. Институт географии РАН участвует в этих работах и перспективы Белгородской области здесь достаточно велики (Официальный сайт Минобрнауки России, 2021).
Материалы и методы исследования
Исследование территориальной дифференциации агроландшафтов Белгородской области с учетом изменения природных, социально-экономических и экологических условий базируется на методике, разработанной в Институте географии РАН под руководством Т.Г. Руновой с соавторами (1993). В основе методики лежит концепция ресурсопользования как фактора трансформации природного, эколого-географического и социально-экономического пространства (Природопользование ., 2014). Она получила развитие в работах по созданию экологически устойчивых агроландшафтов для оптимального сельскохозяйственного производства (Барсукова, Деревенец, 2016).