Вход в систему

Компьютерное моделирование экологических рисков виноградарства Южного Дагестана

 

Компьютерное моделирование экологических рисков

виноградарства Южного Дагестана

 

Н.Г. Загиров, М.Д. Нефтялиев, Р.Н. Керимханова

ФГУ ВПО «Дагестанская государственная сельскохозяйственная академия»

nadir_dag@mail.ru

 

В своем естественном развитии любая система землепользования стремится к соответствию ресурсному потенциалу почв и земель. Ресурсный потенциал показывает, насколько эффективно можно использовать почвы (и соответственно земли) в желаемом направлении, насколько они пригодны под желаемый тип землепользования. Следовательно, ресурсный потенциал почв является одним из основных показателей их качества. При полном соответствии ресурсному потенциалу земель конкретный тип землепользования будет наименее затратен, наиболее продуктивен и максимально экологически безопасен.   Тип землепользования может соответствовать ресурсному потенциалу земель, но использовать его не полностью (результат – более низкая по сравнению с потенциально возможной продуктивность), или же не соответствовать ему (результат – снижение качества, деградация земель, или же увеличение затрат на поддержание природного равновесия).

Естественное развитие системы землепользования России в годы советской власти было заменено на централизованное, административно-плановое. Частое несоответствие внедряемых систем землепользования ресурсному потенциалу земель компенсировалось дополнительными (дотационными) государственными вложениями для поддержания их устойчивости. В условиях дополнительных вложений проблема детального учета ресурсного потенциала и качества земель не была столь значимой. Со значительным сокращением подобных вложений в последнее десятилетие, устойчивость систем землепользования, не соответствующих ресурсному потенциалу земель нарушилось, что привело к активизации процессов деградации земель и значительному ухудшению их качества. Местами почвы полностью уничтожены и утратили свои жизненно важные для человека функции. Обычно выделяют около 10 типов деградации почв. Нами приведены результаты оценки экологических рисков, визуализированных в картографическом виде с помощью геоинформационных технологий. При использовании земель района для садоводства наиболее велики риски активизации таких деградационных процессов, как водная эрозия и переуплотнение почв (табл.1). При этом, различия в рейтингах оценки рисков для плодовых садов и виноградников не столь велики для всех рассмотренных типов деградации. Необходимо отметить сильную контрастность результатов оценки рисков активизации вторичного засоления и переувлажнения почв.

В этих случаях большая часть земель района делится на две группы – с очень высокими и очень низкими рисками. По данным интегральной оценки рисков более чем третьей части земель района процессы деградации имеют слабую вероятность активизации при использовании их в качестве садов.

Географически, локализация в пределах района земель с высокими и низкими значениями рисков активизации деградации одинакова как для плодовых культур, так и для виноградной лозы. Так, наиболее высока вероятность активизации эрозии почв в центральной и западной части района, а наиболее низка – в северной и южной. Наиболее высок риск переуплотнения почв на севере района и по предгорьям. Риск активизации процессов вторичного засоления почв наиболее высок также в северной части района, а также на южных приморских равнинах. Очаги почв с высоким риском вторичного переувлажнения локализованы только в северной и южной частях Дербентского района.

Нами разработаны карты интегральной оценки рисков активизации деградации почв при использовании земель в садоводстве. Как следует из них, земли с наименьшими рисками сосредоточены на приморской равнине и переходной к низкогорьям зоне к северу и югу от Дербента, а также в междуречье Самура и Рубаса. При этом риск активизации деградации при возделывании плодовых культур к северу от Дербента несколько ниже, чем при возделывании виноградной лозы.

В рамках данной модели непригодно ни под один из анализируемых типов садов 17,4 % территории исследований. Оставшаяся доля земель в различной степени пригодна и в различной степени экологически безопасна для одного, или для нескольких типов садов. Далее не принимались во внимание уровень пригодности и степень экологической рискованности, а лишь велся поиск наиболее «хорошего» типа культур для каждого элементарного участка территории.

После этого были подсчитаны площади, которые могут потенциально занимать анализируемые группы культур в рамках построенной модели (табл. 2). Анализ таблицы показывает, что следуя данной модели размещения отраслей растениеводства можно более 30 % от всей территории исследований использовать под промышленное виноградарство, или же около 20 % отводить под косточковые культуры. Земель, которые в пределах района были бы наилучшими для всех рассматриваемых культур одновременно немного (около 5 %). То есть данная таблица показывает, сколько максимально площадей может быть занято конкретной культурой в рамках рассматриваемой модели.

 

Таблица 1 – Результаты анализа деградационных рисков (% земель от общей площади района для разных рейтингов)

 

 

Тип деградации

Рейтинг оценки

1

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Эрозия

Виноградник

25,89

16,19

21,71

0,89

2,82

7,44

4,26

1,22

6,64

3,10

9,83

Плодовые

25,89

16,19

22,49

2,92

7,44

4,27

1,22

6,64

3,10

0,00

9,83

Переутомление

Виноградник

4,68

0,85

20,05

7,00

6,05

2,51

24,86

9,27

0,00

24,74

0,00

Плодовые

5,53

20,05

7,00

6,05

2,51

24,86

9,27

0,00

24,74

0,00

0,00

Засоление

Виноградник

69,35

2,80

0,00

0,00

0,00

0,00

3,33

0,00

0,00

0,00

24,52

Плодовые

62,93

6,42

2,80

0,00

0,00

0,00

0,00

3,33

0,00

0,00

24,52

Переувлажнение

Виноградник

72,02

21,58

0,00

0,00

0,00

0,00

0,00

0,00

0,00

6,41

0,00

Плодовые

72,02

20,53

1,05

0,00

0,00

0,00

0,00

0,00

0,00

6,41

0,00

Интегральная оценка

Виноградник

0,37

0,58

13,84

2,40

4,80

3,68

17,75

1,74

5,99

14,51

34,34

Плодовые

0,95

0,21

16,20

4,81

3,68

17,75

1,74

5,99

11,30

3,21

34,34

 

 

 

 

 

 

 

 

Кроме получения данных о максимальных площадях, в рамках геоинформационных подходов была получена информация и о географии размещения массивов посадок в рамках модели. Нами разработана карта оптимального (для рассматриваемой модели) размещения культур. Карта показывает, на каких землях при возделывании культур ресурсный потенциал земель будет использоваться максимально полно и при минимально возможных экологических рисках. Так, например, земли, наилучшие для семечковых плодовых культур расположены преимущественно в северной части района, а также на юго-западе Дербента.

Конечно же, в отличие от оптимальной модели, при подобном размещении культур во многих случаях потребуются дополнительные вложения на поддержание устойчивости ландшафтов, на преодоление воздействия лимитирующих факторов и некоторых экологических рисков. Но, несмотря на это, рекомендуемые схемы размещения культур в рамках рассматриваемой модели рассчитаны как оптимальные. В результате моделирования получаются данные о наилучшем использовании для возделывания культур любого участка земель на территории исследований. Таким образом, полученная информация является идеальной для определения наилучшей специализации как всего района в целом, так и для любых хозяйств в его пределах, и, следовательно, для определения направлений коррекции фактически существующей системы размещения культур к ее более экологически оптимальному и менее затратному варианту.

 

Таблица 2 – Результаты моделирования в рамках сценария «Лучшие земли»

Номер на карте

Тип культур и их сочетаний

Процент от площади района

1

Виноградники

31,18

2

Семечковые плодовые

9,24

3

Косточковые плодовые

20,58

6

Все анализируемые группы

4,96

5

Виноградники и косточковые

8,06

7

Семечковые и косточковые

8,57

0

Ни одна из групп

17,41