Картографирование современного состояния и структуры агролесоландшафтов юго-востока Ростовской области с использованием данных дистанционного зондирования

Актуальность. Состояние агролесоландшафтов во многом определяется степенью деградации их составляющих, в том числе почв и защитных лесных насаждений. В связи с этим необходимо современное определение характеристик компонентов агроландшафтов, так как от их состояния зависит продуктивность сельскохозяйственных угодий. Лесные насаждения в агролесоландшафтах выполняют роль защиты почв от деградации и увеличивают продуктивность сельскохозяйственной продукции.
Объект. Объектом исследования являлись сельскохозяйственные угодья и защитные лесные насаждения на территории Ремонтненского района Ростовской области.
Материалы и методы. Выявление современного состояния и структуры агролесоландшафтов на территории исследования основаны на методике применения геоинформационных технологий для пространственного анализа состояния ландшафтов с использованием данных дистанционного зондирования Земли. Исследования проводилось на основе данных съемки спутников Sentinel-2 и Landsat-5. Визуализация данных и расчет геоморфологических и морфометрических характеристик проведены с использованием геоинформационного программного комплекса QGIS 3.32, который позволяет создавать картографические слои для построения цифровых карт. При разработке локальной ГИС сельскохозяйственных угодий Ремонтненского района были использованы данные OSM и разработанная векторная почвенная карта Ростовской области М 1:500 000. Для выявления геоморфологических и морфометрических характеристик агролесоландшафтов использовались растровые изображения земного покрова – цифровая модель местности SRTM-1. С использованием вегетационного индекса NDVI была рассчитана сохранность защитных лесных насаждений.
Результаты и выводы. В результате исследования были выделены все контуры агролесоландшафтов в пределах границ выбранного муниципального района. Определены 1565 участка обрабатываемой пашни, площадью 180 тыс. га, и 91 участок залежных территорий, площадью 9 тыс. га. Был проведен геоморфологический и морфометрический анализ контуров данных сельскохозяйственных угодий с помощью геоинформационных инструментов. Анализ этих данных позволяет сделать вывод, что большинство сельскохозяйственных полей, используемых для производства сельскохозяйственной продукции, имеет среднюю крутизну склона, не превышающую 2°, что свидетельствует о низком уровне возникновения проявления водной эрозии. Была рассчитана сохранность каждой выделенной лесополосы на территории административного района. Общая сохранность на территории района составляет 8%. Это свидетельствует о том, что на территории района необходимо проводить фитомелиоративные мероприятия для улучшения состояния защитных лесных насаждений. Для каждого из представленных показателей были составлены соответствующие карты, отражающие пространственное распределение параметров агролесоландшафтов.

1. Барабанов А. Т., Панов В. И. Преобразование гидрологического режима агроландшафтов защитными лесными насаждениями. Живые и биокосные системы. 2016. № 16. С. 6.

2. Берденгалиева А. Н., Берденгалиев Р. Н. Связь сезонной динамики озимой пшеницы и рельефа в подзоне южных черноземов Волгоградской области. Научно-агрономический журнал. 2022. № 3 (118). С. 49-56.

3. Васильченко А. А. Пространственный анализ инфраструктуры орошаемых полей Волго-Ахтубинской поймы на территории Волгоградской области. Научно-агрономический журнал. 2022. № 4 (119). С. 12-18.

4. Виноградов Б. В. Аэрокосмический мониторинг экосистем. М.: Наука, 1984. С. 79.

5. Выприцкий А. А., Матвеев Ш. Влияние государственных защитных лесных полос на сезонную динамику продуктивности пашни. Известия Нижневолжского агроуниверситетского комплекса: наука и высшее профессиональное образование. 2023. № 2 (70). С. 271-280.

6. Выприцкий А. А. Сравнительный анализ сохранности водораздельных государственных защитных лесных полос Волгоградской области по данным Sentinel-2 NDVI и информационных продуктов типов земного покрова. ИнтерКарто. ИнтерГИС. 2022. Т. 28. № 1. С. 458-470.

7. Рулев А. С., Юферев В. Г., Кошелев А. В., Ткаченко Н. А. Дистанционный мониторинг агролесоландшафтов с применением ГИС-технологий. Вестник Волгоградского государственного университета. Серия 11: Естественные науки. 2013. № 1 (5). С. 51-58.

8. Синельникова К. П., Берденгалиева А. Н., Матвеев Ш. и др. Картографирование пахотных земель в агроландшафтах Волгоградской области по данным дистанционного зондирования. Исследование Земли из космоса. 2023. № 5. С. 85-96.

9. Кулик К. Н., Пугачева А. М. Лесомелиорация - основа создания устойчивых агроландшафтов в условиях недостаточного увлажнения. Лесотехнический журнал. 2016. Т. 6. № 3 (23). С. 29-40.

10. Манаенков А. С., Подгаецкая П. М., Подгаецкий М. Е. Особенности роста малорядных лесных полос на каштановых почвах. Вестник Московского университета. Серия 5: География. 2022. № 3. С. 134-142.

11. Матвеев Ш. Геоинформационное картографирование современного состояния сельскохозяйственных территорий Новоаннинского района Волгоградской области. Природные системы и ресурсы. 2022. Т. 12. № 2. С. 36-42.

12. Матвеев Ш. Оценка современной структуры и характеристик сельскохозяйственных угодий Цимлянского района Ростовской области с применением ГИС-технологий. Научно-агрономический журнал. 2023. № 2 (121). С. 51-56.

13. Мелихова А. В. Морфометрический анализ агроландшафтов переходной зоны южных черноземов и темно-каштановых почв Волгоградской области. Природные системы и ресурсы. 2022. Т. 12. № 4. С. 26-33.

14. Рулев А. С., Шинкаренко С. С., Бодрова В. Н., Сидорова Н. В. Геоинформационные технологии в обеспечении точного земледелия. Известия Нижневолжского агроуниверситетского комплекса: наука и высшее профессиональное образование. 2018. № 4 (52). С. 115-122.

15. Шинкаренко С. С., Барталев С. А., Берденгалиева А. Н., Дорошенко В. В. Спутниковый мониторинг процессов опустынивания на юге Европейской России в 2019-2022 гг. Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2022. Т. 19. № 5. С. 319-327.

16. Юферев В. Г., Кулик К. Н., Рулев А. С., Мушаева К. Б., Кошелев А. В., Дорохина З. П. Геоинформационные технологии в агролесомелиорации. Волгоград: ВНИАЛМИ, 2010. 102 с.

17. Loupian E. A., Bourtsev M. A., Proshin A. A., Kashnitskii A. V., Balashov I. V., Bartalev S. A., Konstantinova A.M., Kobets D. A., Radchenko M. V., Tolpin V.A, Uvarov I. A. Usage Experience and Capabilities of the VEGAScience System. Remote Sensing. 2022. V. 14. No. 1. Art. No. 77. 19 p.