На правах рукописи
| Вид материала | Автореферат диссертации |
- Печатная или на правах рукописи, 21.09kb.
- Удк 796/799: 378 , 770.24kb.
- На правах рукописи, 399.58kb.
- На правах рукописи, 726.26kb.
- На правах рукописи, 1025.8kb.
- На правах рукописи, 321.8kb.
- На правах рукописи, 552.92kb.
- На правах рукописи, 514.74kb.
- На правах рукописи, 670.06kb.
- На правах рукописи, 637.26kb.
1 2
На правах рукописи
ЦЕЛОВАЛЬНИКОВ
АЛЕКСЕЙ СЕРГЕЕВИЧ
МОНИТОРИНГ аНТРОПОГЕННОЙ НАГРУЗКИ И
ДЕГРАДАЦИОННЫХ ПРОЦЕССОВ ЗЕМЕЛЬ
СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОГО НАЗНАЧЕНИЯ
СТАВРОПОЛЬСКОГО КРАЯ с использованием
геоинформационных технологий
25.00.26 – землеустройство, кадастр и мониторинг земель
Автореферат
диссертации на соискание ученой степени
кандидата географических наук
Москва – 2010
Работа выполнена в ФГОУ ВПО «Государственный университет по землеустройству» на кафедре Землепользования и кадастров
Научный руководитель: доктор сельскохозяйственных наук,
профессор
Клюшин Павел Владимирович
Официальные оппоненты: доктор технических наук,
профессор
Разяпов Анвар Закирович
(Национальный исследовательский
технологический университет
«МИСиС», г. Москва)
доктор географических наук,
профессор
Братков Виталий Викторович
(Московский государственный университет
геодезии и картографии, г. Москва)
Ведущая организация: ФГОУ ВПО «Новочеркасская государственная мелиоративная академия» (г. Новочеркасск)
Защита состоится «28 декабря» 2010 г. в «1400» часов на заседании диссертационного совета Д 220.025.03 при ФГОУ ВПО «Государственный университет по землеустройству» по адресу: 105064, Москва, ул. Казакова, д. 15, конференц-зал). Тел. (499) 261-49-63, факс (499) 261-95-45.
С диссертацией можно ознакомиться в научном отделе библиотеки ФГОУ ВПО «Государственный университет по землеустройству».
Автореферат диссертации размещен на сайте университета: www. info@guz.ru «______________» 2010 г.
Автореферат разослан «______» _______________ 2010 года
Ученый секретарь
диссертационного совета Соколова Т.А.
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность темы. В настоящее время Ставропольский край является одним из крупнейших производителей и переработчиков сельскохозяйственной продукции, а сельскохозяйственные угодья занимают 87% от общей площади края. На долю Ставропольского края приходится 7,0% производства зерна пшеницы России. Общая площадь земель краевого земельного фонда составляет 6,6 млн. га. Вместе с тем на землях сельскохозяйственного назначения края отмечается высокая антропогенная нагрузка, виды, объемы и сроки которой, с современных экологических позиций привели к деградации сельскохозяйственных угодий. Так, в крае площадь солонцовых почв составляет около 700 тыс. га. Кроме этого 1370 тыс. га засоленных земель и 857,3 тыс. га земель, подверженных осолонцеванию. Уже к 2001 году площадь пашни, отнесенная к эрозионно-опасной (подверженная водной эрозии) составила 1830,6 тыс. га, или 47% от общей площади пахотных земель края, а площадь дефляционно-опасной пашни (ветровая эрозия) – превысила 3424 тыс. га или 87% площади пашни. Площадь оползневых земель в крае составляет 54,3 тыс. га, 770 тыс. га мелиорированных земель находится в неудовлетворительном состоянии. Площадь пастбищ сократилось на 7,8 тыс. га, площадь сельскохозяйственных угодий на 42,2 тыс. га. Необходим постоянный контроль за деградационными процессами, потому что они не снижаются из-за высокой антропогенной нагрузки. Для этого требуется создание обширной пространственной и тематической информационной базы по всем категориям земель. Для этого нужно использовать современные географические и земельные информационные технологии.
Состояние изученности вопроса. Существенный вклад в разработку научно-методических основ рационального природопользования внесли ученые: Вальков В.Ф., Варламов А.А., Вершинин В.В., Волков С.Н., Клюшин П.В., Ковда В.А., Конокотин Н.Г., Куприченков М.Т., Неумывакин Ю.К., Полуэктов Е.В., Рябов Е.И., Трухачев В.И., Туктаров, Б.И., Цыганков А.С., Чешев А.С., Шальнев В.А. и многие другие. Работы данных авторов представляют большую научную ценность, но вместе с тем состояние земельных ресурсов продолжает ухудшаться, что вызывает необходимость дальнейших разработок научно-методических исследований и рекомендаций по данному вопросу, что и обусловило выбор и актуальность темы, а также определило цели и задачи исследования.
Объектом исследования являются земли сельскохозяйственного назначения Ставропольского края при административном делении территории.
Предмет исследования – антропогенная нагрузка и деградированные земли сельскохозяйственного назначения Ставропольского края, на основе анализа и оценки пространственной структуры по районам края, их природно-ресурсного потенциала с использованием ГИС-технологий.
Цель исследований – анализ и оценка состояния земель сельскохозяйственного назначения Ставропольского края с применением ГИС-технологий для систем адаптивно-ландшафтного земледелия. В соответствии с целью были поставлены следующие задачи:
- Разработать методику оценки состояния деградации земель в зависимости от различных антропогенных факторов.
- Провести полевые исследования, а также обработать материалы космоснимков для выявления площадей антропогенной нагрузки и деградированных земель по районам края.
- Научно обосновать причины деградационных процессов в зависимости от почвенно-климатических и антропогенных факторов на изучаемой территории.
- На основе использования ГИС-технологий научно обосновать интенсивность проявления и развития различных видов деградационных процессов в районах региона.
- Смоделировать с помощью ГИС-технологий изменение коэффициента экологической стабилизации земель сельскохозяйственного назначения при выводе из состава пашни.
- Создать банк географической и атрибутивной информации по районам региона в виде электронных карт и атласов.
Теоретико-методологическую основу исследования составляют общенаучные методы: полевые исследования, описательный, сравнительный, статистический, системный анализ, моделирование, картографический и фотофиксация. Методология исследований базируется на системе общих принципов и подходов: комплексного, интегрального, системного и экологического, а также ландшафтного, как части географического и территориального.
Исходные материалы и методы исследования. Оценка деградированных земель сельскохозяйственного назначения осуществлялась на основе анализа топографических карт и орбитальных снимков, полученных со спутников Ресурс Ф-1 и Landsat-7 в 1990, 2000 и 2005 гг., фондовых картографических материалов ландшафтного и территориального картирования территории Ставропольского края, Ставропольского государственного аграрного университета, Ставропольского государственного университета, Ставропольского НИИСХа, СтавропольНИИгипрозема, Комитета по земельным ресурсам Ставропольского края, Агрохимического центра «Ставропольский», Государственного университета по земелеустройству и собственных исследований совместно со многими сотрудниками и организациями отражающих состояние сельскохозяйственных угодий за этот же период.
Научная новизна работы. Впервые осуществлена комплексная оценка земель сельскохозяйственного назначения в зависимости от антропогенной нагрузки и деградационных процессов по районам Ставропольского края с применением методов и технологий геоинформационных систем (ГИС):
- разработана методика оценки деградации земель сельскохозяйственного назначения в зависимости от различных антропогенных факторов.
- разработана структура банка данных содержащих информацию для анализа земель сельскохозяйственного назначения по районам региона;
- созданы разномасштабные электронные карты антропогенной нагрузки и деградированных земель сельскохозяйственного назначения по районам края;
- научно обоснованы интенсивность проявления и развития различных видов антропогенной нагрузки и деградационных процессов в районах региона.
- смоделировано изменение коэффициента экологической стабилизации земель сельскохозяйственного назначения при выводе из состава пашни.
- на основе изучения результатов полевых обследований и данных дистанционного зондирования, обработанных с помощью геоинформационных систем, составлены тематические карты и атласы антропогенной нагрузки и деградированных территорий по районам края.
Практическая значимость. Полученные материалы и рекомендации могут быть использованы при организации земель сельскохозяйственного назначения. Составленные мелко-, и среднемасштабные электронные карты используются различными организациями Ставропольского края для разработки мероприятий по рациональному эколого-ландшафтному использованию земельных угодий. Созданные электронные тематические карты, отражающие место антропогенной нагрузки и эрозионных процессов в формировании природных комплексов, могут быть рекомендованы для использования: при получении обобщенных представлений о проблемах перераспределения трудовых ресурсов и оптимизации сельскохозяйственного, транспортного, лесохозяйственного, водохозяйственного и туристско-рекреационного использования территории, а также дальнейшего планирования и разработки природоохранных мероприятий и установления системы территориального мониторинга земель.
Личный вклад автора. В основу диссертации положены научные исследования автора, проведенные в соответствии с Государственным планом исследований и целевыми комплексными общероссийскими научно-исследовательскими программами (04.04. и 06.02.03.). Краевая программа «Мониторинг плодородия земель сельскохозяйственного назначения Ставропольского края (2002-2005 гг.)», утверждённой постановлением Губернатора Ставропольского края от 22.08.2001 г. № 499, и ведомственной «Повышение плодородия земель сельскохозяйственного назначения Ставропольского края на 2006-2008 годы», утверждённой приказом министерства сельского хозяйства Ставропольского края от 15.12.2005 г. №274. Федеральная целевая программа «Сохранение и восстановление плодородия почв земель сельскохозяйственного назначения и агроландшафтов как национального достояния России на 2006-2010 годы» (Утверждена Постановлением Правительства Российской Федерации от 20 февраля 2006 г., № 99) и Закон Ставропольского края «Об обеспечении плодородия земель сельскохозяйственного назначения в Ставропольском крае» (Закон Ставропольского края от 15.05.2006).
На защиту выносятся следующие материалы и положения:
- Методика оценки деградации земель сельскохозяйственного назначения в зависимости от различных антропогенных факторов.
- База данных по антропогенной нагрузке и деградации земель сельскохозяйственного назначения Ставропольского края по районам разработанная с помощью географических информационных технологий.
- Картографические модели антропогенной нагрузки и деградированных земель сельскохозяйственного назначения по районам края;
- Временные характеристики интенсивности проявления и развития различных видов антропогенной нагрузки и деградационных процессов в районах региона в зависимости от геолого-геоморфологических, климатических, биотических, антропогенных факторов и их сочетаний.
- Модель изменения коэффициента экологической стабилизации земель сельскохозяйственного назначения при выводе из состава пашни.
- База данных тематических карт и атласов антропогенной нагрузки и деградированных земель сельскохозяйственного назначения по районам края.
Апробация работы и публикации. Основные положения диссертации доложены и опубликованы по результатам научно-практических конференций ФГОУ ВПО «Ставропольский государственный аграрный университет» в 2007–2009 гг., «Состояние и перспективы развития агропромышленного комплекса Южного федерального округа» (Ставрополь, 2008), на научно-практической конференции ФГОУ ВПО «Государственный университет по землеустройству» (Москва, 2010), на научной конференции «Земля и почвы России: проблемы и надежды» общественной организации Международной академии информатизации (Москва, 2010).
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 10 научных статей, в том числе 2 статьи в журналах, входящих в перечень ВАК РФ.
Реализация результатов исследования. Производственная проверка и внедрение результатов исследований проведены в течение 2009 г. Ставропольского края в Труновском муниципальном районе на площади 83,6 тыс. га с общим экономическим эффектом 9 млн. руб. и СПК колхозе «Штурм» Красногвардейского района на площади 4382 га с общим экономическим эффектом 3 млн. руб.
Структура и объем работы. Диссертационная работа изложена на 241 страницах машинописного текста и состоит из ведения, пяти глав, выводов, библиографический список включает 211 наименования, в том числе 12 иностранных, а так же 57 рисунков, 28 таблицы и 23 приложений.
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ