Содержание к диссертации
Введение
1 Физико-географические условия волгоградского Заволжья 11
1.1 Рельеф и геоморфология 12
1.2 Климат 15
1.3 Поверхностные воды 17
1.4 Почвенный покров и растительность 20
2 Исследования деградированных и малопродуктивных земель на основе дистанционной информации 26
2.1 Опыт изучения деградированных и малопродуктивных земель 26
2.2 Применение аэрокосмических методов для оценки и картографирования деградированных и малопродуктивных земель в агроландшафтах 32
3 Программа и методика исследований 37
3.1 Программа и объекты исследования 37
3.2 Методика проведения исследования 40
4 Дистанционно-картографические исследования территории волгоградского Заволжья 55
4.1 Анализ современной хозяйственной ситуации 55
4.1.1 Характеристика почвенного покрова сельскохозяйственных угодий 57
4.2 Ландшафтный анализ территории 65
4.2.1 Ландшафтно-экологическое районирование 72
4.2.2 Анализ распределения защитных лесных насаждений 78
4.3 Ландшафтно-экологическая характеристика тестовых полигонов 85
4.3.1 Тестовый полигон «Эльтонский» 85
4.3.2 Тестовый полигон «Старополтавский» 100
4.4 Характеристика деградационных процессов 110
4.4.1 Картографирование сельскохозяйственных угодий по степени деградации 113
5 Лесомелиоративное районирование и обустройство сельскохозяйственных угодий 124
5.1 Лесомелиоративное районирование территории Заволжья 124
5.1.2 Анализ экологической обстановки в ландшафтах 129
5.1.3 Лесомелиоративная классификация и картографирование 133
5.2 Мероприятия по лесомелиоративному обустройству 146
5.2.1 Трансформация малопродуктивных земель 146
5.2.2 Лесомелиоративное обустройство малопродуктивных земель 148
5.2.3 Меры повышения продуктивности пастбищ 154
6 Экономическая эффективность применения дистанционных данных при картографировании ландшафтов 159
Заключение 162
Предложения производству 165
Список литературы
- Поверхностные воды
- Применение аэрокосмических методов для оценки и картографирования деградированных и малопродуктивных земель в агроландшафтах
- Методика проведения исследования
- Анализ распределения защитных лесных насаждений
Введение к работе
Актуальность исследований. Волгоградское Заволжье является регионом с наиболее жесткими природными условиями в области. Интенсивное земледелие привело к разрушению природных ландшафтов, усилению процессов деградации и опустынивания земель. В целях ослабления этих негативных явлений и восстановления экосистем в целом и их компонентов, в первую очередь почвенного покрова, необходим адаптивно-ландшафтный подход к природопользованию, направленный на стабилизацию структурно-функциональных свойств ландшафта. Важную роль в решении этого вопроса играют геоинформационные технологии (ГИС-технологии), существенно повышающие качество проводимых исследований.
Степень разработанности темы. Общие сведения о данной территории были получены при первых академических экспедициях под руководством И.И. Лепехина и С.Г. Гмелина (1769), П.С. Палласа (1773, 1788), А. Гумбольдта (1829) в основном они касались исследования озера Эльтон и его окрестностей.
Изучению почвенно-растительных ресурсов Волгоградского Заволжья в связи с развитием сельского хозяйства посвящены работы ученых: Б.А. Келлера, Н.А. Димо (1907), В.А. Ковды (1935-1937, 1950, 1981, 1987, 1989), И.П. Герасимова (1951, 1971), А.А. Роде (1952), М.С. Буяновского, А.Г. Доскач, В.М. Фридланда (1956), Ф.Я. Левиной (1964), Е.Г. Дегтяревой, А.Н. Жулидовой (1970), В.И. Петрова (1985, 1994), М.Л. Сиземской, И.В. Копыл, М.К. Сапанова (1995), Н.Г. Сен-кевич (1999), В.М. Кретинина (2006), И.П. Кружилина (1995, 2009, 2011), В.Ф. Мамина (2013) и др.
Вопросами ландшафтно-экологического районирования данной территории в разное время занимались И.В. Ларин (1954), Б.Б. Полынов (1913-1916), А.Г. Доскач (1953, 1954), В.А. Ковда (1950), С.И. Никитин (1958), В.А. Николаев (1984, 1998), В.А. Брылев (1997), А.С. Рулев (2002, 2007), К.Н. Кулик, И.П. Кружилин (2007), О.В. Эрдниева (2003), Н.М. Клюшникова (2007), Н.В. Арестова (2009) и др. Работы данных ученых имеют большую научно-методическую ценность в изучении проблем Заволжья.
Цель исследований – осуществить лесомелиораивную оценку деградированных и малопродуктивных земель Волгоградского Заволжья и произвести их картографирование с использованием современных аэрокосмических методов исследований и ГИС-технологий для разработки рекомендаций по их обустройству.
В соответствии с целью были поставлены следующие задачи:
изучить природно-ресурсный потенциал Заволжья;
осуществить электронное тематическое картографирование компонентов ландшафтов;
дать характеристику сельскохозяйственной деятельности по административным районам с качественной характеристикой пашни;
провести ландшафтно-экологические исследования на тестовых полигонах;
выявить основные формы деградации в ландшафтах региона и осуществить их картографирование с использованием ГИС-технологий;
провести оценку экологической обстановки изучаемого региона;
осуществить лесомелиоративное районирование ландшафтов;
разработать рекомендации по рациональному использованию малопродуктивных и деградированных угодий;
определить экономическую эффективность применения дистанционных методов при картографировании ландшафтов Заволжья.
Научная новизна. Впервые для ландшафтов Заволжья в пределах Волгоградской области осуществлен их комплексный анализ с применением ГИС-технологий:
сформирован банк данных, содержащий информацию для анализа природно-ресурсного потенциала ландшафтов;
созданы электронные тематические карты по региону, карты интенсивности деградационных процессов сельскохозяйственных угодий и другие;
выявлена степень воздействия природных и антропогенных факторов на деградацию почв и растительности в пределах изучаемой территории;
осуществлено лесомелиоративное районирование и картографирование территории с учетом зон экологического неблагополучия;
разработаны рекомендации для лесомелиоративного обустройства территории Волгоградского Заволжья.
Теоретическая значимость. Материалы по ландшафтно-экологическому районированию и картографированию деградационных процессов в агроланд-шафтах на основе современных методов дистанционного зондирования и ГИС-технологий вносят существенный вклад в развитие теории и методологии лесомелиоративного картографирования и адаптивно-ландшафтного природопользования.
Практическая значимость. Составленные тематические электронные карты и разработанные рекомендации по лесомелиоративному обустройству деградированных и малопродуктивных угодий могут быть использованы раз-
личными профильными организациями Волгоградской области для получения информации о проблемах деградации агроландшафтов и оптимизации различных видов хозяйственного использования, для дальнейшего планирования и разработки природоохранных мероприятий, проектирования адаптивно-ландшафтной системы земледелия, а также непосредственно сельхозтоваропроизводителями для улучшения сельхозугодий.
Методология и методы исследований. Теоретической и методологической основой исследований являлись научные труды и разработки отечественных и зарубежных ученых в области ландшафтно-экологического районирования и картографирования деградированных и малопродуктивных земель и их оценки. Начальным этапом исследований по данному вопросу является оценка природно-ресурсного потенциала территории, структуры сельскохозяйственных угодий и степень их деградации на основе использования современных методов сбора и обработки информации (данных дистанционного зондирования и ГИС-технологий).
Качественную оценку состояния сельскохозяйственных угодий и степень деградации проводили на основе методик, разработанных ВНИАЛМИ (1991, 1999, 2010).
Ландшафтно-экологическое и лесомелиоративное картографирование проводилось на основе общепринятых методик (Петров В.И. 1985, 1994; Кулик К.Н., 2004; Рулев А.С., 2007; Николаев В.А., 1993; Кочуров Б.И., 1997; Иванов А.Л., Кулик КН., Барабанов А.Т., и др., 2009).
На защиту выносятся следующие положения:
результаты оценки и анализ деградационных процессов на сельскохозяйственных угодьях, отражающие степень их проявления по ландшафтным районам Заволжья;
авторские оригиналы тематических электронных карт ландшафтного, ландшафтно-экологического районирования, лесопригодности почв, защитных лесных насаждений территории Заволжья и другие;
лесомелиоративная классификация и районирование агроландшафтов, с целью определения видов и очередности лесомелиоративных мероприятий;
рекомендации по трансформации и лесомелиоративному обустройству малопродуктивных и деградированных сельскохозяйственных угодий, направленные на стабилизацию структурно-функциональных свойств агроландшафтов путем адаптации хозяйственной деятельности.
Достоверность полученных результатов исследований обеспечивается достаточным объемом аналитического и экспериментального материала, со-
временными методами исследований, математико-статистической обработкой камеральных данных.
Личный вклад автора. Основу диссертации составляют научные исследования автора, которые выполнялись с 2011 по 2014 гг. в рамках тематического плана ФГБНУ «Всероссийский научно-исследовательский агролесомелиоративный института» (№ Госрегистрации – 01201155630, 114103050002). Соискатель лично осуществил постановку проблемы, сформулировал цели и задачи, разработал программные вопросы, проводил полевые и камеральные работы, обобщил и изложил материалы исследований в диссертационной работе. Доля личного участия в выполнении работы и написании научных статей составляет 85%.
Апробация работы. Основные положения диссертационной работы представлены на Международных (г. Волгоград, 2011, 2012, 2014, 2015 гг.; Ростовская обл., станица Вёшенская, 2012, г.; Украина, г. Николаев, 2014 г.) и Всероссийской (г. Иркутск, 2012 г.) научно-практических конференциях.
Публикации. По материалам исследований опубликовано 10 печатных работ общим объемом 3,7 п. л., личное участие автора составляет 2,34 п. л., в том числе 3 публикации в журналах, рекомендованных ВАК Минобрнауки РФ, объемом 1,31 п. л.
Структура и объем работы. Текст диссертации изложен на 233 страницах. Работа состоит из введения, шести глав, заключения и предложений производству, включает 27 таблиц, 38 рисунков, 32 приложения. Список литературы включает в себя 259 наименований, их которых 3 источника на иностранном языке.
Поверхностные воды
Существенную часть Волгоградского Заволжья занимает Прикаспийская низменность с отметками высот не более 15-20 м над уровнем моря.
Прикаспийская низменность характеризуется солено-купольной тектоникой выраженной в развитии соляных куполов. Самый крупный из них Эльтонский, обусловил существование возвышенности - Большой Улаган (высота до 67 м). Остальные соляные купола на общем равнинном фоне сформировали незначительные повышения [162].
Значимая роль в формировании рельефа Заволжья, помимо тектоники, принадлежит трансгрессиям древнего Каспия, которые выровняли поверхность и осадками заполняли понижения рельефа. Нынешний вид Прикаспийской низменности определен хвалынской трансгрессией, отложившей горизонты «шоколадных» глин, суглинков, супесей.
А.В. Цыганков выделил на территории Прикаспийской низменности в пределах Волгоградской области несколько морфосруктур [247].
1. Морфоструктура аккумулятивной Приволжской песчаной гряды протягивается вдоль Волгоградского водохранилища от устья р. Еруслан до района Луговой Пролейки. Её протяженность составляет 150 км, а ширина - 15-25 км, на севере она более широкая, к югу сильно сужается. Высота песчаной гряды от 25 м на юге и до 30-35 м на севере.
В восточной части Приволжская гряда понижается и постепенно переходит в бессточную низменную равнину. На западе склон гряды крутой, своим уступом подходит к долине Волги. С северо-восточной стороны на юго-западную некоторые гривы и пологие валы песчаной гряды удлиненные, они чередуются с широкими вытянутыми плоскими и сухими ложбинами. Чаще всего пониженные участки ложбин заняты лиманами. В целом, внешние особенности современного рельефа позволяют причислить гряду к полого-увалистой слабо приподнятой равнине [228, 252].
2. Морфоструктура северо-западного окончания Прикаспийской аккумуля тивной низменной равнины расположена между Приволжской песчаной грядой и Торгун-Урдинской грядой на востоке. Поверхность низменности практически ровная, превышения рельефа здесь незначительны и составляют 2-3 м. На общем фоне низменной равнины выделяются блюдцеобразные понижения рельефа - ли маны и падины. Отдельные лиманы и падины используют в качестве сельскохо зяйственных угодий (например, Тажи и Пришиб), так как их почвы плодородны и хорошо увлажняются за счет перераспределенных осадков. Поверхность равнины сформировалась в результате прогибания земной коры в новейшее время, а также за счет накопления отложений древних морских бассейнов Каспия. Большая часть территории полностью лишена стока из-за отсутствия рек и речек. Лишь весной и при наличии осадков в виде ливней падины могут заполняться водой.
3. Морфоструктура Эльтонско-Баскунчакской озерно-лиманной депрессии расположена на юго-востоке Волгоградского Заволжья, охватывая район озер Эльтона, Горько-Соленого, Боткуля с прилегающими к ним территориями. Озер но-лиманная низина представляет собой аккумулятивную равнину. Рельеф местности на северо-западе немного повышен. Слабоволнистая равнинная поверхность сложена суглинками. В районе озера Боткуль современная поверхность понижается в юго-восточном направлении. Впадины района незначительны по глубине. Самой крупной впадиной (-16 м) является озеро Эльтон.
К востоку от озера расположена возвышенность Большой Улаган (67 м), сложенная песчано-глинистыми и известковыми отложениями палео-мезокайнозойского возраста. Непосредственное участие в рельефообразовании принимают третичные, меловые и юрские отложения. Берега озера изрезаны оврагами и долинами рек Ланцуг и Хара, которые летом пересыхают.
Плоская поверхность в районе озера Боткуль слегка наклонена к югу. На ее территории выделяются широкие сухие ложбины, группы лиманов, бугры соля 14 нокупольных поднятий и массивы перевиваемых песков. Само озеро окружено обрывистыми берегами, часто изрезанными оврагами.
В целом можно отметить, что вследствие того, что территория Заволжья практически лишена оврагов, балок, речных долин и представляет собой почти не затронутое эрозией дно древнего Каспия. Исключение представляют Еруслан и его приток Торгуй, речки Ланцуг и Хара, которые впадающие в Эльтон.
4. Долина Волги имеет протяженность в границах области около 320 км, пе ресекает её с севера на юг и, являясь естественной границей, она отделяет При волжскую возвышенность от Прикаспийской низменности. Четвертая надпойменная терраса Волги, сформированная севернее устья реки Еруслан, морфологически самая древняя - среднеплейстоценового возраста. Её ширина от 25 до 30 км, высота над Волгой - 60-70 м. Сложена покровными суглинками.
Третья надпойменная терраса Волги достигает ширины 20 км, её высота от 40 до 50 м. На поверхности её имеются лиманы размером до 3 км в поперечнике. Трасса примыкает широким массивом к четвертой террасе в районе пос. Иловатки и сёл Красный Яр, Черебаево.
Вторая надпойменная терраса повсеместно перекрыта хвалынскими «шоколадными» глинами и суглинками. В долине Волги южнее устья р. Еруслан морфологически выделяется только первая надпойменная терраса, примыкающая к хвалынской равнине. В настоящее время эта терраса затоплена Волгоградским водохранилищем.
5. Морфоструктура аккумулятивной Сыртовой равнины в пределах север ной части Заволжья заходит лишь отрогами. Они отделяются от Прикаспийской низменности хвалынским абразионным уступом и береговой линией Хвалынского моря, которая располагается на абсолютных отметках около 40-50 м. Над Прикас пийской низменностью поднимаются окраины Низкого Сырта. Высота его не превышает 70-90 м. Поверхность сложена песками, суглинками и глинами. Сла боволнистые водоразделы сменяются пологосклонными балками. За исключением рек Еруслан и Соленая Куба постоянные водотоки на территории отсутствуют, в связи с этим овражно-балочная сеть достаточно редкая.
Применение аэрокосмических методов для оценки и картографирования деградированных и малопродуктивных земель в агроландшафтах
Интенсивное использование земельного фонда в течение длительного исторического времени способствует появлению таких негативных явлений как деградация земель, засоление почв, дигрессия пастбищных угодий, уменьшение числа представителей естественной флоры и фауны и др. Для предотвращения дальнейшего ухудшения обстановки на территориях, подверженных данным процессам, требуются безотлагательные меры по их нейтрализации. На сегодняшний день решение этих проблем возможно с применением методов дистанционного контроля на основе компьютерных и геоинформационных технологий.
Применение аэрокосмической информации (аэро- и космоснимки) открывает новые возможности для изучения и картографирования деградированных земель на больших площадях и в короткое время, а также позволяет принимать действенные меры по проведению необходимых агролесомелиоративных и противоде-градационных мероприятий [3, 8-10, 22, 33, 37, 53, 92, 111, 172, 234, 248, 257, 259].
Использование аэрофотоснимков (АФС) для решения прикладных задач началось по инициативе Р.Ю. Тиле. В географических исследованиях АФС начали применять в 1930 г., инициатором этому был академик А.Е. Ферсман. Он отмечал, что аэросъемка точно и объективно передает облик территории, позволяет установить изменения, которые вносят природа и хозяйственная деятельность человека [238]. В связи с развитием космической техники все большее значение стала приобретать съемка из космоса. С 1960-х гг. космические фотоснимки (КФС) стали активно внедряться в практику. Впервые в агролесомелиорации аэрокосмические методы были использованы при изучении процессов дефляции песчаных земель Северо-Западного Прикаспия В.И. Петровым в 1978-1980 гг. [185], в дальнейшем - В.И. Петровым, КН. Куликом для фитоэкологической оценки и агролесомелиоративной классификации песков юго-востока европейской части страны [49, 161, 174, 185]. С того времени с каждым годом стало все больше появляться работ, в которых рассматриваются вопросы применения дистанционных методов в агролесомелиорации [1, 25, 39, 40, 47, 96, 116, 117, 128, 129, 132, 133, 135, 136, 140, 151, 152, 154, 157, 175, 177, 178, 184-186, 199, 217-220, 222, 233, 240].
Значительную роль в решении общих методических вопросов дешифрирования АКФ и их применения в народном хозяйстве сыграли работы [3, 7, 8, 16-18, 20, 22, 27, 29, 34-38, 43, 54, 55, 59, 73, 76, 77, 86, 114, 164, 169, 172, 211, 226, 234, 241, 242, 249].
Важными в вопросах применения дистанционных методов в агролесомелиорации являются работы Б.В. Виноградова [34, 36], Е.П. Данюлиса [56], Е.С. Павловского, Б.В. Виноградова, Н.З. Боровикова [177], В.И. Петрова, КН. Кулика [185], К.Н. Кулика [128, 133, 138], А.С. Рулева, К.Н. Кулика [132, 183], А.С. Руле-ва, В.Г. Юферева, В.Н. Анопина [213, 214, 255], Н.Г. Харина [241]. Они посвящены общим методическим вопросам применения аэрокосмических снимков для организации и осуществления мониторинга агролесомелиоративных комплексов, а также изучения фитоэкологических условий, оценки и картографирования деградированных земель в агроландшафтах.
Многие авторы начали применять дистанционные методы в своих исследовательских работах, посвященных адаптивной трансформации земель в высокопродуктивные агроландшафты [137, 159, 167]. В своих работах они раскрыли перспективы использования дистанционных методов в агроэкологической оценке территорий. В настоящее время используются различные методы аэрокосмических исследований: визуальные наблюдения, фотографирование, телевизионная съемка, спектрофотометрирование, тепловая инфракрасная съемка, микроволновая съемка, а также активные методы локации [38].
Главными достоинствами аэроснимков, космических снимков и цифровых данных, получаемых в ходе дистанционного зондирования, является то, что они обладают высокой разрешающей способностью, покрывают обширные, в том числе труднодоступные, территории в один момент времени, дают интегрированное и, вместе с тем, генерализованное изображение всех элементов земной поверхности, что позволяет видеть их структуру и связи, позволяют проводить любой сезонный космический мониторинг агролесомелиоративных систем, т.е. зафиксировать состояние объектов в разные моменты времени и проследить динамику их изменений [4, 7, 34, 48, 72, 237, 251, 256].
В связи с потребностью выявлять изменения состояния природной среды, возникла необходимость в организации специальной информационной системы за её наблюдением и анализом. Сегодня такую систему принято называть мониторингом антропогенных изменений окружающей среды.
Мониторинг предполагает слежение, наблюдение, оценку, прогноз распространения и развития негативных процессов или явлений, разработку систем мер по предотвращению их опасных последствий или поддержание благоприятных тенденций. Мониторинг охватывает наблюдения за источниками и факторами антропогенных воздействий - химическими, физическими, биологическими, а также за эффектами, вызываемыми воздействиями в окружающей среде, прежде всего за реакцией биологических систем на эти воздействия [253].
Для мониторинга окружающей среды важное значение имеют дистанционные методы исследований. В агролесомелиорации достаточно популярным является картографический мониторинг, который предназначен для слежения за процессами опустынивания и деградации агроландшафтов, а также их мелиорации.
Картографический мониторинг предполагает создание базовой инвентаризационной картографической документации, отражающей современное состояние и оценку природных ресурсов, а также систематическое картографическое слежение за процессами деградации агроландшафтов и их изменениями, обусловленными хозяйственной деятельностью человека, на основе которого создаются тематические карты динамики и прогноза этих изменений.
Применение ГИС-технологий в комплексе с использованием аэрокосмического мониторинга позволяют вести анализ процессов деградации в агроланд-шафтах, составлять прогнозные картографо-математические модели этих процессов и восстановления сельскохозяйственных угодий, дают возможность осуществлять ландшафтное планирование территории с учетом ее особенностей.
Картографированием агроландшафтов занимались Д.М. Хомяков [245], И.П. Заруцкая, Н.В. Красильников [79], Н.Г. Ковалев [99], В.А. Николаев [167].
Большое практическое значение применения аэрокосмической информации в агролесомелиоративных исследованиях имеют исследования отдела ландшафтного планирования и аэрокосмических методов исследований ВНИАЛМИ, на базе которого с 1986 г. разрабатываются теоретические основы и технология применения дистанционных методов при комплексном изучении агролесоландшафтов. Результаты исследовательских работ сотрудники отдела публикуют в виде разработанных рекомендаций производству [205], методических указаний [156, 158, 199], монографий [138, 215], учебных и справочных пособий [1, 2, 253], картографических продукций [15].
Таким образом, аэрокосмическая съемка и использование ГИС-технологий предоставляют обширный материал для изучения динамики и мониторинга процессов деградации территории. Однако требуется дальнейшая разработка и детализация аэрокосмических методов для оценки фитоэкологического потенциала малопродуктивных земель при проектировании лесомелиоративного обустройства территорий.
В настоящее время на территорию Волгоградского Заволжья отсутствует банк данных, содержащий информацию по природно-ресурсному потенциалу ландшафтов и агроландшафтов, и, как следствие, без знания такой информации невозможно проанализировать современное состояние ландшафтов и разработать соответсвующие лесомелиоративные мероприятия.
Данная диссертационная работа посвящена решению вышеизложенных вопросов с использованием ГИС-технологий и аэрокосмических методов исследований, для разработки рекомендаций по агролесомелиоративному обустройству деградированных и малопродуктивных земель на основе адаптивно-ландшафтной трансформации.
Методика проведения исследования
Сыртовый аккумулятивно-эрозионный плоско-увалистый ландшафтный район расположен в северо-восточной части региона между р. Еруслан и р. Торгуй. Площадь района составляет 106,0 тыс. га. Район представлен низкими водораздельными поверхностями, и пологими и покатыми придолинными и приба-лочными склонами, расчленен балками, оврагами и долинами малых рек. В почвообразовании принимали участие коренные осадочные породы от песков до засоленных глин. Почвы каштановые солонцеватые с высокой распаханностью. Преобладают почвы тяжелого гранулометрического состава.
Еруслано-Торгунский плоско-увалистый слаборасчлененный ландшафтный район расположен на севере Заволжья в долине рек Еруслан и Торгуй. Площадь района составляет 316,8 тыс. га. Территория района представлена плосковолнистыми поверхностями, пересеченными балками и оврагами, долинами малых рек. Почвообразующие породы - плейстоценовые шоколадные глины и суглинки. Почвы каштановые, в основном распаханные. Гранулометрический состав почв глинистый, тяжелосуглинистый, супесчаный.
Горьковско-Торгунский плоский суглинисто-солонцовый ландшафтный район расположен в северо-восточной части региона вдоль левого берега р. Торгуй. Площадь района составляет 84,5 тыс. га. Район характеризуется плоскими поверхностями, сформирован на морских суглинках и глинах. Почвенный покров представлен двух- и трехчленными комплексами каштановых, каштановых солонцеватых, солонцов каштановых в комплексе с каштановыми, светло-каштановых в комплексе с солонцами каштановыми, частично распаханными почвами.
Джаныбекский плоский падинный суглинисто-солонцовый ландшафт ный район расположен в центральной части Заволжья, занимает самую большую площадь в регионе 788,8 тыс. га. Территория района характеризуется плоскими поверхностями. Почвообразующие породы - морские глины, суглинки и супеси. Почвенный покров состоит из каштановых солонцеватых, светло-каштановых засоленных в комплексе с солонцами каштановыми, солонцов каштановых в комплексе со светло-каштановыми и светло-каштановых солонцеватых почв, частично распаханных.
Заволжский плоско-волнистый лиманно-солончаково-солонцовый суг линистый ландшафтный район граничит с запада с Приволжским ландшафтным районом, а с востока - Джаныбекским. Площадь составляет 450,0 тыс. га. Район характеризуется плоско-волнистыми поверхностями. Залегает на лиманно морских суглинках и супесях. Почвенный покров образован каштановыми и каш тановыми солонцеватыми в комплексе с солонцами каштановыми, солонцами каштановыми в комплексе с каштановыми солонцеватыми, светло-каштановыми и светло-каштановыми солонцеватыми в комплексе с солонцами каштановыми, солонцами каштановыми в комплексе со светло-каштановыми почвами.
Эльтонский ложбинно-плоско-волнистый супесчаный ландшафтный район с рельефом, осложненным солянокупольной тектоникой занимает восточ ное положение в регионе, в районе о. Эльтон. Площадь района составляет 205,4 тыс. га. Территория района характеризуется озерной денудационно тектонической впадиной с приозерскими пологопокатыми супесчано суглинистыми склонами, слабоприподнятыми плоскими поверхностями. Район расчленен долинами малых рек с солончаково-луговой и лугово-болотной пой мой. Почвенный покров представлен солонцами каштановыми в комплексе со светло-каштановыми, светло-каштановыми в комплексе с солонцами каштановы ми, каштановыми в комплексе с солонцами каштановыми, солончаками типич ными.
Боткульский плоский озерно-соровый ландшафтный район расположен в юго-восточной части Заволжья. Площадь района составляет 108,5 тыс. га. Район представлен слабонаклонной суглинистой поверхностью, солонцово солончаковой с трехчленными комплексами почвенно-растительного покрова. X. Приахтубинский плоский легкосуглинистый ландшафтный район расположен в южной части региона севернее Волго-Ахтубинской поймы. Площадь района составляет 314,9 тыс. га. Территория района характеризуется плоской слабонаклонной к югу поверхностью. Почвообразующие породы представлены морскими глинами, суглинками и супесями. Почвенный покров образован преимущественно комплексными светло-каштановыми почвами, частично распаханными.
В приложении Л представлены площади типов почв по ландшафтным районам, полученные в результате операции наложения контуров ландшафтных районов на почвенную карту в программе Global Mapper.
В Приволжском, Иловатском, Сыртовым, Еруслано-Торгунском, Заволжском ландшафтных районах преобладающими типами почв являются каштановые с солонцами и составляют от площади районов 28,8% в Заволжском и до 68,4% в Сыртовом. В Горьковско-Торгунском, Эльтонском, Боткульском, Приахтубинском ландшафтных районах большую долю занимают солонцы в комплексе со светло-каштановыми почвами - от 37,7%) в Горьковско-Торгунском и до 74,4% в Боткульском ландшафтных районах. В Джаныбекском районе (самому большому по площади району в Заволжье) преобладающими являются солонцы со светло-каштановыми и каштановыми почвами, которые составляют 34,5% и 29,4% соответственно.
В программе Global Mapper при сопряженном анализе данных о малопродуктивной пашни по районам Заволжья и контуров ландшафтных районов была создана карта распределения малопродуктивной пашни по ландшафтным и административный районам (приложение М) и рассчитана площадь малопродуктивной пашни по каждому ландшафтному району (таблица 7).
Доля малопродуктивной пашни в ландшафтных районах, в зависимости от их площади, распределяется от 6,2% в Сыртовом и Горьковско-Торгунском районах до 40,9% в Приахтубинском районе.
Анализ распределения защитных лесных насаждений
Анализ разработанной карты (рисунок 34) показал, что основную часть Заволжья занимают ландшафты, находящиеся в зоне экологического кризиса (I, II, IV, V, VI, VIII, IX, X), площадь которых составляет 79% от площади исследуемой территории. На зону экологического бедствия приходится 21%, в нее входят Сыр-товый и Заволжский ландшафтные районы. Зоны экологической нормы и риска не нашли отражения на карте в границах рассмотренных ландшафтных районов из-за мелких контуров, не предусмотренных масштабом итоговых карт. Но, их можно выделить по лесомелиоративной карте, в которой сочетаются контура гранулометрического состава почв и уровня грунтовых вод.
Лесомелиоративное обустройство региона исследования затруднено сложными лесорастительными условиями на значительной его площади (недостаток атмосферных осадков, высокая мозаичность почвенно-растительного покрова и др.). В связи с этим аграрное природопользование на территории Заволжья должно строиться на принципах адаптивно-ландшафтного лесомелиоративного обустройства. Для разработки научно-обоснованных рекомендаций по лесомелиорации малопродуктивных и деградированных угодий на основе дешифрирования кос-моснимков, анализа литературной и картографической информации нами была составлена лесомелиоративная карта Волгоградского Заволжья.
Лесомелиоративная карта была составлена наложением контуров лесомелиоративных категорий (ЛМК) и лесомелиоративных типов (ЛМТ), в свою очередь их сочетание позволило выделить контуры лесомелиоративных выделов (ЛМВ). На лесомелиоративную карту были наложены контуры ландшафтных районов (рисунок 35), в каждом из них посчитаны площади
Из таблицы 21 видно, что в ландшафтных районах преобладает ЛМК IV, которая занимает 80% (2116,4 тыс. га) от общей площади Заволжья. На территориях Сыртового и Горьковско-Торгунского районов данная лесомелиоративная категория является единственной и занимает всю площадь ландшафтных районов. В Боткульском ландшафтном районе имеет наибольшее распространение ЛМК III (78,5 тыс. га). В Еруслано-Торгунском районе, отсутствует ЛМК III, помимо господствующей ЛМК IV (294,4 тыс. га), остальную часть территории района занимает ЛМК I+II (22,4 тыс. га). В Приахтубинском районе, наоборот, отсутствует ЛМК I+II, территорию района занимают ЛМК IV (269,1 тыс. га) и ЛМК III (45,8 тыс. га). В Приволжском, Джаныбекском, Заволжском, Эльтонском и Боткульском ландшафтных районах присутствуют все лесомелиоративные категории.
Данные таблицы 22 указывают на то, что в ландшафтных районах преобладает лесомелиоративный тип с ограниченно доступными ГВ (5-10 м), который занимает 81,3% (2154,3 тыс. га) от общей площади Заволжья. Исключение составляет Сыртовый ландшафтный район, здесь отсутствует ЛМТ «б», на территории площадью 104,7 тыс. га ГВ находятся на глубине более 10 м, что соответствует ЛМТ «г», оставшуюся часть занимают ЛМТ «в» (1,3 тыс. га). В Эльтонском районе также преобладает ЛМТ «г», на долю данного типа приходится 104,9 тыс. га площади ландшафтного района. Всего от общей площади Заволжья ЛМТ «г» занимает 12% (316, 9 тыс. га). На территориях Горьковско-Торгунского и Приахту-бинского районов были выделены ЛМТ «б» и ЛМТ «в», остальные лесомелиоративные типы отсутствуют. Приволжский и Иловатский ландшафтные районы представлены ЛМТ а, б и в, территории с недоступными ГВ не выявлены. В Приволжском ландшафтном районе доминирует ЛМТ «б», который занимает 95,8% его площади (146,8 тыс. га), прочие земли соответствуют ЛМТ «а» (3,0 тыс. га) и ЛМТ «в» (3,5 тыс. га). В Иловатском районе преобладающим также является ЛМТ «б» (106,4 тыс. га), остальная часть территории соответствует ЛМТ «а» (11,6 тыс. 138 га) и ЛМТ «в» (1,5 тыс. га). На территориях Еруслано-Торгунского, Джаныбек-ского, Заволжского, Эльтонского и Боткульского ландшафтных районов присутствуют все ЛМТ в разных площадных соотношениях.
ЛМТ «в» (5%) с лугово-каштановыми почвами, благоприятными для роста древесных и кустарниковых пород, зафиксирован во всех ландшафтных районах Заволжья. Он представлен локальными понижениями рельефа в виде многочисленных замкнутых плоскодонных депрессий (лиманы, падины, западины), большей частью округлой или вытянутой формы, часто располагающихся цепочками (рисунок 36).
Приуроченные к понижениям, они характеризуются наибольшей влагообес-печенностью. За счет перераспределения снега и талых вод по микрорельефу они получают в среднем дополнительно к сумме осадков за холодный период около 200 мм влаги [208].
Водный режим почв западин периодически промывной [23, 208], глубина весеннего промачивания почв в западинах колеблется от 100-150 см до сквозного. В последнем случае весной профиль почвы насыщается до влажности, равной наименьшей влагоемкости, вплоть до капиллярной каймы, и под западинами про 139 исходит подъем ГВ, которые образуют купола. Воды обычно пресные, гидрокарбонатного состава (0,3-5 г/л). В почвенном профиле западин, солей, как правило, нет. Им свойствен хорошо выраженный гумусовый горизонт мощностью 35 см с содержание гумуса в верхней ее части до 5-6%.