Курсовая работа: Факторы территориальной дифференциации агроландшафта и перспективы сохранения степей Белгородской области

Сельское хозяйство специализируется на птицеводстве и молочном животноводстве в сочетании с овощеводством (Природные ..., 2021). За 1990-2020 гг. в структуре угодий произошло увеличение доли пашни (на 7%) и сенокосов (на 5%; Официальный сайт Росстата, 2021), но площади агроландшафтов уменьшились на 4% за счет перевода земель сельскохозяйственного назначения в земли промышленности и земли населенных пунктов (Доклад ., 2015, 2020, 2021). Площади посевов сократились на 65722 га или 9.9% (Официальный сайт Росстата, 2021). По итогам Всероссийской сельскохозяйственной переписи площадь залежных земель уменьшилась на 6337.5 га (2016-2020 гг.). Агроландшафты находятся в зонах повышенной антропогенной нагрузки: вблизи пригородов, районных центров, промышленных зон и транспортных магистралей (Дегтярь и др., 2016). Загрязнение воздуха, поверхностных вод и почв оценивается как «среднее» (Стратегия ..., 2019).

Установлено (табл. 2), что уменьшение площадей сельскохозяйственных угодий происходит при росте количества объектов промышленности и АПК, имеющих стационарные источники загрязнения (г = -0.49, теснота связи умеренная) - производственные комплексы, полигоны бытовых отходов, птицефабрики, молочные фермы, свиноводческие комплексы и пр., при уменьшении количества предприятий по утилизации и переработке промышленных отходов (r = 0.50, теснота связи средняя). Выявлено, что с сокращением численности трудоспособного сельского населения уменьшаются и площади сельскохозяйственных угодий (г = 0.56, теснота связи заметная). Несмотря на рост величины БКП (+2.2%) площади агроландшафтов не увеличились, что можно объяснить уменьшением влагообеспеченности территории (изменение коэффициента увлажнения Сапожниковой (Кувл.) составило - -7.5%). Даже при уменьшении площадей сельскохозяйственных угодий в границах ареала отмечается рост урожайности сельскохозяйственных культур (на 52%) и рост производства продукции сельского хозяйства (г = -0.60, теснота связи заметная; табл. 2).

Таблица 2. Корреляционные связи между факторами (влияющими на задействование ландшафтов для аграрных целей) и динамикой площадей агроландшафтов в Белгородской области на региональном уровне в период 1990-2020 гг.

Примечания к таблице 2. Ключевые факторы, влияющие на задействование ландшафтов для аграрных целей (изменение (в %) показателей)*: 1 - площади эрозионно-опасных земель (га), 2 - площади распространения оврагов (га), 3 - площади закарстованных земель (га), 4 - величина биоклиматического потенциала; 5 - коэффициент увлажнения Сапожниковой (Кувл.), 6 - площади, подверженные техногенному загрязнению в ходе функционирования промышленных предприятий, объектов ГДК и АПК (га), 7 - площади складирования отходов производства (га), 8 - количество предприятий по утилизации и переработке промышленных отходов (единица), 9 - количество объектов, имеющих стационарные источники загрязнения природной среды (единица), 10 - урожайность сельскохозяйственных культур в расчете на убранную площадь (ц/га), 11 - внесение минеральных удобрения (в пересчете на 100% питательных веществ) под посевы сельскохозяйственных культур (центнер), 12 - численность экономически активного сельского населения (человек), 13 - объем инвестиций, поступающих в АПК (руб.), 14 - объем производства продукции сельского хозяйства (рубль), 15 - количество прибыльных сельскохозяйственных организаций (единица).

Площади агроландшафтов за период 1990-2020 гг. сократились на 1.5% за счет перевода земель сельскохозяйственного назначения в земли промышленности и населенных пунктов (Доклад ..., 2019). В структуре сельскохозяйственных угодий доля пашни увеличилась на 10%, многолетних насаждений - на 4%. Площадь залежных земель уменьшилась на 2962.9 га (20162020 гг.). Площади посевов уменьшились на 30452 га или 8.9% (Официальный сайт Росстата, 2021). Однако их уменьшение не было постоянным: с 2014 г. отмечается рост на 18827 га или 6.5%. Сельское хозяйство (молочное животноводство и растениеводство) зачастую осуществляется в зоне влияния открытых разработок Курской магнитной аномалии и размещения горнодобывающих предприятий (Природные ..., 2021).

Отмечено ухудшение экологической обстановки вследствие загрязнения атмосферного воздуха, поверхностных вод и почв предприятиями промышленности, которое оценивается как «сильное» (Стратегия ..., 2019). Разработка месторождений часто не сопровождается рекультивацией земель. Негативные последствия техногенного воздействия на природную среду сказываются на состоянии почвенно-растительного покрова: в пахотном горизонте черноземов типичных, находящихся на удалении до 20 км от ГДК, отмечено превышение содержания железа в 2-10 раз по сравнению с фоновым (Природные ..., 2007; Доклад ..., 2020, 2021).

Выявлено (табл. 2), что изменение площадей ландшафтов, пригодных для аграрного использования коррелирует с изменением площадей, подверженных техногенному загрязнению объектами ГДК и АПК и изменением площадей складирования ОП (г = -0.92, теснота связи высокая; r = -0.40, теснота связи умеренная, соответственно). Уменьшение площадей агроландшафтов наблюдается и при росте количества объектов, имеющих стационарные источники загрязнения природной среды (г = -0.83, теснота связи высокая). Установлено, что чем больше площадь эрозионно-опасных и закарстованных земель в ареале, тем меньше площадь ненарушенных этими процессами агроландшафтов (г = -0.82, теснота связи высокая; r = -0.61, теснота связи заметная, соответственно). В границах ареала уменьшение объемов инвестиций в АПК привело к уменьшению площадей агроландшафтов (г = 0.91, теснота связи высокая). Связь между изменением численности сельского населения и изменением площадей агроландшафтов - слабаях (табл. 2).

Агро-ресурсный ареал юго-восточной сельскохозяйственно-промышленной части области (рис, контур 3). Ареал сформировался на месте разнотравных типчаково-ковыльных степей на средне- и сильноэродированных карбонатно-меловых, типичных и обыкновенных черноземах. За период 1990-2020 гг. площадь эродированных почв увеличилась на 5%, удельный вес эродированных сельскохозяйственных угодий достигает 85% (Строков и др., 2019). Густота долиннобалочной сети не превышает 1 км/км2. Количество карстовых форм рельефа увеличилось на 4% и составляет 5 форм на 100 км2. До 20% сельскохозяйственных угодий подвержено дефляции (Природные ..., 2021). За исследуемый период наблюдается увеличение величины БКП (+5.5%). Однако повышение сумм активных температур и увеличение продолжительности вегетационного периода, не компенсировали уменьшение показателей увлажнения территории (изменение коэффициента увлажнения Сапожниковой (Кувл.) достигло - -6.5%), что не способствовало улучшению продукционных возможностей агроландшафтов (Гордеев и др., 2006; Петин и др., 2017).

В границах ареала развито молочное животноводство, свиноводство, птицеводство, зерновое хозяйство и овощеводство (Природные ..., 2021). Площади агроландшафтов за период 1990-2020 гг. практически не изменились, но в структуре сельскохозяйственных угодий доля пастбищ выросла на 9%. Уменьшение площадей посевов достигло 61803 га или 11% (Официальный сайт Росстата, 2021). По данным Всероссийской сельскохозяйственной переписи площадь залежных земель уменьшилась на 31564 га (2016-2020 гг.). Воздействие АПК на компоненты природной среды оценивается как «среднее» (Государственный ..., 2020), не вызывающее негативных последствий для природы и населения (Стратегия ..., 2019).

Установлено (табл. 2), что увеличение площадей проявления эрозии почв сопровождается уменьшением площадей пашни (r = -0.53, теснота связи заметная). По мере роста количества объектов, имеющих стационарные источники загрязнения, наблюдается уменьшение площадей незагрязненных пахотных земель (r = -0.60, теснота связи заметная). На фоне стабилизации площадей агроландшафтов отмечается увеличение объема урожайности сельскохозяйственных культур в расчете на убранную площадь (r = -0.80 теснота связи высокая, табл. 2) и рост количества прибыльных сельскохозяйственных организаций (г = 0.59, теснота связи заметная, табл. 2). Связь между динамикой площадей агроландшафтов и изменением влагообеспеченности территории умеренная (г = 0.36), а между изменением величины БКП и изменением площади агроландшафтов - слабая. Сокращение численности трудоспособного сельского населения привело к уменьшению посевных площадей (г = 0.53, теснота связи заметная; табл. 2).

Перспективы сохранения степей Белгородской области в условиях новых трендов динамики структуры агроландшафта. В Белгородской области ООПТ всех категорий и уровней управления имеют общую площадь 47.6 тыс. га, что составляет всего 1.8% территории области. Это один из самых низких показателей среди субъектов Российской Федерации, ориентиром которого выступают рекомендации Целей Устойчивого Развития - 17%. Формирование региональной сети ООПТ здесь идет в основном за счет участков вторичных лесов и участков, непригодных для ведения сельскохозяйственной деятельности. Степи в них практически не представлены (Смелянский, Титова, 2018; Smelyansky, Tishkov, 2012), а доля лесов на ООПТ достигает 80-85% при средней площади 100150 га, что исключает соблюдения на них заповедного режима и допускает влияние соседних используемых в хозяйстве территорий.

Выявление разных трендов состояния агроландшафта в ареалах 1 -3 позволило оценить ориентированность на территориальную охрану природы, на развитие региональной сети ООПТ. Так, в границах ареала 1 (луговостепного) с выраженной тенденцией сокращения площади агроландшафтов среди максимальных показателей площади ООПТ отмечены Борисовский (17.1%), Белгородский (15.1%) и Гайворонский (6.6%) районы, а среди районов с минимальными показателями доли площади ООПТ - Корочанский (0.02%), Шебекинский (0.6%) и Ивнянский (0.6%).

В границах ареала 2 максимальные показатели площади региональных ООПТ отсутствуют. В целом доля их площади колеблется от 2.1% (Губкинский район) до 0.4% (Новооскольский район), в Старооскольском и Чернянском районах она 1.0%.

Степной юго-восточный ареал 3 имеет менее контрастные показатели площади региональных ООПТ: максимальные - у Вейделевского (8.3%) и Волоконовского (6.6%) районов, минимальные - у Алексеевского (0.4%), Красногвардейского (1.1%) и Ровеньского (1.2%) районов.

Учитывая особенности депонирования углерода в степных экосистемах Белгородской области, их углеродоемкость и долговременность запасания и связывания углерода в черноземах, занимающих здесь около 75% площади, можно заключить, что расширение площади степных ООПТ позволит существенно снизить агрогенную эмиссию углерода и увеличить его фиксацию и накопление. Для луговых и настоящих степей области показано, что долгосрочные потери углерода в результате распашки здесь составляют до 20-30% его исходного содержания (Природная ..., 1989; Smelansky, Tishkov, 2012). Выведение степных экосистем из распашки и установления статуса ООПТ обеспечивает в процессе вторичной сукцессии фиксацию углерода из атмосферы со скоростью от 1.0 до 2.0 т/га в год и долгосрочное (на тысячи лет) его депонирование (до 700 и более т/га). В период «забрасывания» сельскохозяйственных земель в степных областях на старте вторичной сукцессии на залежах степной зоны Русской равнины в течение первых 15 лет восстановления скорость оценивается величинами до 2.5 кг/га в год в зависимости от типа чернозема и возраста залежи; а в следующие 15 лет скорость накопления может снижаться вдвое - до 0.9 кг/га в год (Kurganova et al., 2010). Если принять во внимание время восстановления степных экосистем на залежи от 30 до 60 лет (Тишков, 2012), то перспективы формирования в границах агроландшафта Белгородской области устойчивого «ядра углеродной нейтральности» очевидны.

Выводы

За период 1990-2020 гг. на территории Белгородской области сформировались 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. Комплексный анализ характера природных условий, хозяйственных и социально-экономических связей, действующих между МР в границах каждого ареала, может способствовать решению задач, нацеленных на создание оптимальной пространственной организации отраслевого ведения сельского хозяйства Белгородской области и разработке механизмов по уменьшению углеродного следа на внутрирайонном уровне.

В границах установленных ареалов с запада на северо-восток и юго-восток уменьшение площадей агроландшафтов менее масштабно, однако их агроприродный потенциал снижается, что связано с усилением действия негативных природных и экологических факторов, с недостаточным внедрением адаптивно-ландшафтной системы земледелия в процесс сельскохозяйственного производства, с диспропорцией объемов инвестирования в АПК (из более 300 млрд. рублей, инвестированных в АПК за последние 15 лет, более половины пришлось на промышленное птицеводство и свиноводство, а собственно совершенствование системы земледелия, по-видимому, не получило достаточного финансирования (Грицков, 2020)), а также с сокращением численности трудоспособного населения, занятого в сельском хозяйстве. Масштабы проявления конфликтов сельскохозяйственного и промышленного природопользования увеличиваются в восточном и северо-восточном направлении.

В ареале 1 уменьшение площадей агроландшафтов за исследуемый период обусловливают: увеличение площадей складирования ОП, уменьшение количества предприятий по утилизации и переработке промышленных отходов (ПО), сокращение численности экономически активного сельского населения. В ареале 2 уменьшение площадей агроландшафтов связано с увеличением площадей эрозионно-опасных и закарстованных земель; увеличением площадей, подверженных техногенному загрязнению в ходе функционирования предприятий ГДК и АПК; увеличением количества объектов, имеющих стационарные источники загрязнения природной среды и снижением объемов инвестиций в АПК. В ареале 3 на характер динамки площадей агроландшафтов оказывают влияние: уменьшение влагообеспеченности территории; увеличение количества прибыльных сельскохозяйственных организаций; увеличение количества объектов, имеющих стационарные источники загрязнения; снижение численности экономически активного сельского населения.