Эколого-реабилитационное землепользование в районах интенсивной деградации почв Европейской России

КАРТОЧКА ПРОЕКТА ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ И ПОИСКОВЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ,
ПОДДЕРЖАННОГО РОССИЙСКИМ НАУЧНЫМ ФОНДОМ

Информация подготовлена на основании данных из Информационно-аналитической системы РНФ, содержательная часть представлена в авторской редакции. Все права принадлежат авторам, использование или перепечатка материалов допустима только с предварительного согласия авторов.

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Номер проекта 20-67-46017

НазваниеЭколого-реабилитационное землепользование в районах интенсивной деградации почв Европейской России

Руководитель Лисецкий Федор Николаевич, Доктор географических наук

Организация финансирования, регион федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Белгородский государственный национальный исследовательский университет" , Белгородская обл

Конкурс №46 - Конкурс 2020 года «Проведение фундаментальных научных исследований и поисковых научных исследований по поручениям (указаниям) Президента Российской Федерации» (ведущие ученые)

Область знания, основной код классификатора 07 - Науки о Земле; 07-711 - Геоэкология и природопользование

Ключевые слова агроландшафты, структура землепользования, география почв, деградация почв, воспроизводство почв, почвоводоохранное обустройство, бассейновые принципы, геоинформационное картографирование, спутниковые данные, спектральная отражательная способность

Код ГРНТИ39.01.94

ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ

Аннотация
Проблема почвенной деградации сельскохозяйственных земель в основной земледельческой зоне России обусловлена чрезмерным (особенно по территориальному охвату) их использованием в историческом прошлом, что преследовало цель обеспечения продовольственной самодостаточности страны. В последние годы эта цель была достигнута, что даёт шанс приступить к воспроизводству в значительной степени растраченного плодородия русских чернозёмов – уникального национального достояния. Проект направлен на привлечение ведущих российских учёных к обоснованию и разработке новой концепции (а с учётом прикладных аспектов – стратегии) – эколого-реабилитационного землепользования в районах интенсивной деградации земельных ресурсов страны. Данная концепция должна быть обоснована фундаментальными представлениями о темпах природного воспроизводства почв – как в природных, так и в квазиприродных трендах реабилитационного землепользования. Концепция эколого-реабилитационного землепользования предполагает учёт бассейнового принципа функционирования агроландшафтов и экосетевой структуры самоорганизации постагрогенных территорий. Реализация концепции позволит: 1) локализовать интенсивное земледелие в наиболее эрозионно безопасных условиях; 2) рекомендовать к внедрению эколого-реабилитационный подход на землях с низкой противоэрозионной устойчивостью агропочв; 3) нормативно закрепить режимы возвратной и невозвратной консервации на землях со значительной их деградацией. Фундаментальной проблемой, на решение которой направлен проект, является научное обоснование адаптивной пространственно-временной организации агроландшафтов и сельскохозяйственного производства в районах интенсивной деградации земельных ресурсов. Актуальность проекта обусловлена необходимостью инвентаризации и изучения направленности современных изменений пахотных почв, недостаточностью современной научной информации о тенденциях их современного развития, а также необходимостью обеспечением перехода к экологически сбалансированной пространственно-временной организации агроландшафтов. Научная новизна проекта заключается в получении новых научных данных о многолетней (за последние 30-40 лет) динамики основных процессов деградации почв и ее трендов на Европейской части России, выявлении региональной специфики изменений почвенного покрова с использованием трансзонального подхода в исследовании, анализе основных факторов выявленных изменений. Научная новизна проекта также связана с использованием ренатурационного подхода к решению проблемы экологической реабилитации антропогенно нарушенных геосистем. Основными задачами, которые планируется решить в рамках реализации проекта, являются следующие: 1. Исследование трендов деградации и воспроизводства почв на пахотных и заброшенных сельскохозяйственных угодьях Европейской части России по комплексу показателей (содержание гумуса, дефлированность, переувлажненность, засоленность и др.), выявление пространственных закономерностей изменения сельскохозяйственных земель и почв за последние 30-40 лет. 2. Количественный анализ структуры землепользования на модельных участках, включающий картографирование земельных угодий на основе дешифрирования космических снимков, оценку площадей земельных угодий, расчет ландшафтных метрик, характеризующих их пространственную структуру. 3. Систематизация эмпирических данных, характеризующих интенсивность природного воспроизводства почв и биоресурсов в постагрогенных экосистемах, а также потенциальную возможность «культурного» воспроизводства почв в агроландшафтах с щадящим и реабилитационным земледелием. 4. Оценка тенденций развития растительного покрова на местах оставленных аграрных угодий в различных зональных условиях с использованием их спектрально-отражательных свойств и наземных данных. 5. Разработка пространственных моделей для обоснования эколого-реабилитационных подходов в аграрном землепользовании с использованием ГИС-планирования и автоматического выделения контуров фактической залежи и перспективных участков ренатурирования агродеградированных земель с использованием нейросетевого моделирования. 6. Разработка схемы пространственной эколого-реабилитационной реорганизации землепользования с учётом современных тенденций изменения климатических и ландшафтных факторов. 7. Разработка целостной системы почвоводоохранных мероприятий, направленных на экологическое оздоровление и рациональное хозяйственное использование земель при реализации бассейнового природопользования (применительно к земледельческой зоне Крыма).

ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

Публикации

1. Лисецкий Ф.Н., Зеленская Е.Я., Полетаев А.О. Реликтовые признаки деградации в постагрогенных почвах древнеземледельческих районов Восточного Крыма Международная конференция «Деградация земель и опустынивание: проблемы устойчивого природопользования и адаптации», Москва, ИГ РАН, ноябрь 2020 – март 2021. – Москва : МАКС Пресс, 2020. – С. 230-234. (год публикации - 2020)
10.29003/m1715.978-5-317-06490-7/230-234

2. Буряк Ж.А., Маринина О.А. Using GIS technology for identification of agricultural land with an increased risk of erosion E3S Web of Conferences, Vol. 176 - P. 04007 (год публикации - 2020)
10.1051/e3sconf/202017604007

3. Полетаев А.О., Нарожняя А.Г., Китов М.В. Digitalization of the agro-industrial complex in the Russian Federation: current status and development prospects E3S Web of Conferences, Vol. 176 - P. 04005 (год публикации - 2020)
10.1051/e3sconf/202017604005

4. Лисецкий Ф.Н., Маринина О.А., Полетаев А.О., Зеленская Е.Я. Comparative evaluation of pollution by heavy metals of ploughed and fallow land at various duration of agropedogenesis Journal of Agricultureand Environment, 2020. № 3 (15). С. 7-12. (год публикации - 2020)
10.23649/jae.2020.3.15.2

5. Лисецкий Ф.Н., Буряк Ж.А., Маринина О.А., Полетаев А.О. Бассейновая дифференциация ландшафтов Равнинного Крыма как основа проектов почвоводоохранных систем земледелия Ландшафтоведение и ландшафтная экология: коадаптация ландшафта и хозяйственной деятельности: материалы международной научно-практической конференции «Четвертые ландшафтно-экологические чтения, посвященные Г. Е. Гришанкову», Симферополь: Крымский федеральный университет имени В. И. Вернадского, 2020. – С. 42-47. (год публикации - 2020)

6. Лисецкий Ф.Н., Нарожная А.Г, Маринина О.А. Перспективы развития почвоводоохранного земледелия на бассейновых принципах в Крыму Тридцать пятое пленарное межвузовское координационное совещание по проблеме эрозионных, русловых и устьевых процессов, г. Курск, 2020. — С. 115-118. (год публикации - 2020)

7. Лисецкий Ф.Н., Полетаев А.О., Зеленская Е.Я. Геоинформационное сопровождение исследований организационной структуры и ресурсных характеристик в древнеземледельческих районах Крыма Цифровая география : материалы Всерос. науч.-практ. конференции с междунар. участием : в 2 т. Т. 1 : Цифровые и геоинформационные технологии в изучении природных процессов, экологии, природопользовании и гидрометеорологии, Т. 1. - С. 111-114 (год публикации - 2020)

8. Лисецкий Ф.Н., Смекалова Т.Н., Терехин Э.А., Маринина О.А., Полетаев А.О. Геоархеологические исследования постантичных агроландшафтов Крымского полуострова VI международная научная конференция «Историческая география России: концептуальные основы комплексных полимасштабных исследований регионов», Санкт-Петербург, РГПУ им. А. И. Герцена 18–19 ноября 2020 г. (год публикации - 2020)

9. Ермолаев О.П., Платончева Е.В. Трансформация склоновой эрозионной геосистемы и ее пространственно-временная динамика в природно-антропогенных ландшафтах европейской части России Ландшафтоведение и ландшафтная экология: коадаптация ландшафта и хозяйственной деятельности: материалы международной научно-практической конференции «Четвертые ландшафтно-экологические чтения, посвященные Г. Е. Гришанкову», Симферополь: Крымский федеральный университет имени В. И. Вернадского, 2020. – С. 185-192. (год публикации - 2020)

10. Романовская А.О., Савин И.Ю. Современные методы мониторинга ветровой эрозии почв Бюллетень Почвенного института им. В.В. Докучаева, 2020. Вып. 104. Dokuchaev Soil Bulletin, 2020, 104. – С. 110-157. (год публикации - 2020)
10.19047/0136-1694-2020-104-110-157

11. Нарожняя А.Г. Изучение типов склонов полуострова Крым Геоинформационное картографирование в регионах России: материалы ХI Всероссийской научно-практической конференции (Воронеж, 23-24ноября 2020г.). Воронежский государственный университет. – Воронеж: Изд-во «Цифровая полиграфия», С. 258-263. (год публикации - 2020)

12. Савин И.Ю., Прудникова Е.Ю., Воронин А.Я. Бесконтактные технологии мониторинга почв Почва как компонент биосферы: эволюция, функционирование и экологические аспекты. Материалы Всероссийской научной конференции, посвященной 50-летию ИФХиБПП РАН, С. 147-148. (год публикации - 2020)

13. Савин И.Ю., Прудникова Е., Чендев Ю.Г., Бек А., Кучер Д., Докукин П. Detection of Changes in Arable Chernozemic Soil Health Based on Landsat TM Archive Data REMOTE SENSING, Vol. 13, Iss. 12, Article number 2411 (год публикации - 2021)
10.3390/rs13122411

14. Ермолаев О.П., Мухарамова С.С., Веденеева Е. River runoff modeling in the European territory of Russia CATENA, Volume 203, August 2021, 105327 (год публикации - 2021)
10.1016/j.catena.2021.105327

15. Ермолаев О.П., Усманов Б.М., Гафуров А.М., Пузен Ж., Веденеева Е.А, Лисецкий Ф.Н., Кристи Н.И. Assessment of Shoreline Transformation Rates and Landslide Monitoring on the Bank of Kuibyshev Reservoir (Russia) Using Multi-Source Data Remote Sensing, 13(21), 4214 (год публикации - 2021)
10.3390/rs13214214

16. Ермолаев О.П., Медведева Р.А. Geoinformation mapping of modern gully erosion in the steppe region of the Russian Plain IOP Conference Series: Earth and Environmental Science, 817 (2021) 012114 (год публикации - 2021)
10.1088/1755-1315/817/1/012114

17. Лисецкий Ф.Н., Полетаев А.О., Столба В.Ф. Chemical data on ashy soils as an information basis for dating archaeological sites Data in Brief, Volume 34, № 106691 (год публикации - 2021)
10.1016/j.dib.2020.106691

18. Лисецкий Ф.Н., Полетаев А.О., Терехин Э.А., Маринина О.А. Soil-genetic differences of multi-aged fallow lands in an ancient agricultural region of steppe Crimea IOP Conference Series: Earth and Environmental Science, 817 (2021) 012061 (год публикации - 2021)
10.1088/1755-1315/817/1/012061

19. Савин И.Ю., Аветян С.А., Шишконакова Е.А. Secondary Salinization of Soils in Russia IOP Conference Series: Earth and Environmental Science, 690 (2021) 012024 (год публикации - 2021)
10.1088/1755-1315/690/1/012024

20. Савин И.Ю., Прудникова Е.Ю. Changes in status of soil salinity in North Crimea since 2013, as detected by Landsat 8 OLI data E3S Web of Conferences, Vol. 265, Article number 03001, P. 6. (год публикации - 2021)
10.1051/e3sconf/202126503001

21. Голеусов П.В., Малышев А.В. Resource characteristics of post-agrogenic chernozems in multiple-aged fallow lands of the Belgorod Region IOP Conference Series: Earth and Environmental Science, 817 (2021) 012036 (год публикации - 2021)
10.1088/1755-1315/817/1/012036

22. Маринина О.А., Григорьева О.И., Нарожняя А.Г. Multi-factor analysis and agrolandscape land use design E3S Web of Conferences, Vol. 282, Article Number 05002 (год публикации - 2021)
10.1051/e3sconf/202128205002

23. Терехин Э.А. Spectral response of abandoned arable lands in various climate and environmental conditions of European Russia Sovremennye Problemy Distantsionnogo Zondirovaniya Zemli iz Kosmosa, 18 (3), pp. 169-181. (год публикации - 2021)
10.21046/2070-7401-2021-18-3-169-181

24. Терехин Э.А. Long-term changes in spectral response of abandoned agricultural lands in various climate and environmental conditions of European Russia in the early 21st century Sovremennye Problemy Distantsionnogo Zondirovaniya Zemli iz Kosmosa, Vol. 18. № 5. pp. 111-122. (год публикации - 2021)
10.21046/2070-7401-2021-18-5-111-122

25. Украинский П.А. Еmpirical method for estimation of the optimum size of random point samples for assessment areas of land cover from space images InterCarto. InterGIS, V. 27. Part 2. P. 368–378. (год публикации - 2021)
10.35595/2414-9179-2021-2-27-368-378

26. Полетаев А.О. Remote sensing methods in the study of fractional vegetation cover of fallow lands InterCarto. InterGIS, V. 27. Part 1. P. 418–431. (год публикации - 2021)
10.35595/2414-9179-2021-1-27-418-431

27. Голеусов П.В., Лисецкий Ф.Н. Variants of post-agrogenic soil reproduction in agrolandscapes IOP Conf. Series: Earth and Environmental Science, Volume 862. 012096 (год публикации - 2021)
10.1088/1755-1315/862/1/012096

28. Нарожняя А.Г. Morphometric analysis of the Crimean river basins relief by using GIS InterCarto. InterGIS, V. 27. Part 2. P. 218–232. (год публикации - 2021)
10.35595/2414-9179-2021-2-27-218-232

29. Лисецкий Ф.Н., Буряк Ж.А., Нарожняя А.Г. Геоинформационное обеспечение бассейнового природопользования в Крыму Тридцать шестое пленарное межвузовское координационное совещание по проблеме эрозионных, русловых и устьевых процессов, Ижевск: Издательский центр "Удмуртский университет", 2021. С. 120-122. (год публикации - 2021)

30. Савин И.Ю. Представительность тестовых полей опытов с удобрениями Плодородие, Номер: 3 (120) Год: 2021 стр. 28-33 (год публикации - 2021)
10.25680/U19948603.2021.120.04

31. Украинский П.А. Фрагментированность степей на возвышенностях лесостепной и степной зоны Русской равнины (количественная оценка на основе ландшафтных метрик) Экология. Экономика. Информатика. Серия: Геоинформационные технологии и космический мониторинг, Т. 2. № 6. С. 32-37. (год публикации - 2021)
10.23885/2500-123X-2021-2-6-32-37

32. Терехин Э.А. Многолетняя динамика спектрально-отражательных характеристик залежных земель в природных зонах европейской территории России Материалы девятнадцатой международной конференции «Современные проблемы дистанционного зондирования земли из космоса», XIX.F.262. С. 384 (год публикации - 2021)

33. Терехин Э.А. Assessment of vegetation cover on abandoned agricultural forest-steppe lands using multivariate analysis of their spectral response IOP Conference Series: Earth and Environmental Science, Volume 932. 012008 (год публикации - 2021)
10.1088/1755-1315/932/1/012008

34. Ермолаев О.П., Медведева Р.А., Пузен Ж. Spatial and temporal dynamics of gully erosion in anthropogenically modified forest and forest-steppe landscapes of the European part of Russia Earth Surface Processes and Landforms, Earth Surf. Process. Landforms. 2022;1–15. (год публикации - 2022)
10.1002/esp.5433

35. Терехин Э.А. Estimation of reforestation on abandoned agricultural lands in European Russia using long-term changes in spectral response Sovremennye Problemy Distantsionnogo Zondirovaniya Zemli iz Kosmosa, 2022. Т. 19. № 3. С. 233-244. (год публикации - 2022)
10.21046/2070-7401-2022-19-3-233-244

36. Лисецкий Ф.Н., Голеусов П.В. Хроноряды природных, агрогенных и постагрогенных почв: развитие, индикаторы, моделирование Почвы – стратегический ресурс России: тезисы докладов VIII съезда Общества почвоведов им. В.В. Докучаева и Школы молодых ученых по морфологии и классификации почв (Сыктывкар, 2020-2022 гг.), Часть 2 / МоскваСыктывкар: ИБ ФИЦ Коми НЦ УрО РАН, 2021. – С. 192-193. (год публикации - 2022)
10.31140/book-2021-06

37. Лисецкий Ф.Н., Зеленская Е.Я. Геохимические различия почв исторических и современных районов виноградарства Крыма Природа и общество: интеграционные процессы [Электронный ресурс]: материалы международной научно-практической конференции «Пятые ландшафтноэкологические чтения, посвященные Г. Е. Гришанкову», Севастополь, 12 – 16 сентября 2022 г., Симферополь: ИТ «АРИАЛ», 2022. – С. 191-196. (год публикации - 2022)

38. Лисецкий Ф.Н., Полетаев А.О., Терехин Э.А., Морабандза К.Б. Особенности формирования почвозащитных свойств у разновременных постагрогенных почв / Тридцать седьмое пленарное межвузовское координационное совещание по проблеме эрозионных, русловых и устьевых процессов Тридцать седьмое пленарное межвузовское координационное совещание по проблеме эрозионных, русловых и устьевых процессов (г. Рязань, 3-7 октября 2022 г.): Доклады и сообщения., М.: МГУ, 2022. С. 117-119. (год публикации - 2022)

39. Буряк Ж.А., Нарожняя А.Г. Водно-эрозионный потенциал агроландшафтов Крыма Тридцать седьмое пленарное межвузовское координационное совещание по проблеме эрозионных, русловых и устьевых процессов (г. Рязань, 3-7 октября 2022 г.): Доклады и сообщения., М.: МГУ, 2022. С. 63-65. (год публикации - 2022)

40. О.П. Ермолаев, С.С. Мухарамова, К.А. Мальцев, М.А. Иванов, А.М. Гафуров, А.А. Савельев, Е.А. Шынбергенов, П.О. Ермолаева, А.О. Бодрова, Р.О. Янцитов География и геоэкология России в мозаике речных бассейнов География и природные ресурсы (год публикации - 2022)

41. Украинский П.А. Изменение формы лесов на Среднерусской возвышенности в субмеридиональном направлении (количественное описание на основе ландшафтных метрик) ИнтерКарто. ИнтерГИС., Т. 28. – № 1. – С. 471-479. (год публикации - 2022)
10.35595/2414-9179-2022-1-28-471-479

42. Украинский П.А. Графическое представление и количественное описание связи между шириной буферной зоны и значением ландшафтных метрик площади ядер Экология. Экономика. Информатика. Серия: Системный анализ и моделирование экономических и экологических систем, Т. 1. – № 7. – С. 85-89. (год публикации - 2022)
10.23885/2500-395X-2022-1-7-85-89

43. Полетаев А.О. Возможности ГИС-технологий для прогнозного выделения ареалов разгрузки твердого стока в границах водоохранных зон ИнтерКарто. ИнтерГИС., Т. 28. Ч. 2. С. 583–596. (год публикации - 2022)
10.35595/2414-9179-2022-2-28-583-596

44. Голеусов П.В., Малышев А.В. Воспроизводство профиля чернозёма при различной степени нарушения военными действиями Региональные геосистемы, №46(3): 463–473. (год публикации - 2022)
10.52575/2712-7443-2022-46-3-463-473

45. Савин И.Ю., Шишкин М.А., Шарычев Д.В. Особенности спектральной отражательной способности фракций образцов почв размером от 20 до 5 000 мкм Бюллетень Почвенного института имени В.В. Докучаева, Вып. 112. С. 24-48. (год публикации - 2022)
10.19047/0136-1694-2022-112-24-48

46. Савин И.Ю. Trends of Soil Mapping and Monitoring Based on Interpolation of Point Data and Remote Sensing Methods Moscow University Soil Science Bulletin volume, Vol. 77, No. 2, pp. 62–66 (год публикации - 2022)
10.3103/S0147687422020089

47. Буряк Ж.А., Лисецкий Ф.Н., Гусаров А.В., Нарожняя А.Г., Китов М.В. Basin-Scale Approach to Integration of Agro- and Hydroecological Monitoring for Sustainable Environmental Management: A Case Study of Belgorod Oblast, European Russia Sustainability, Sustainability 2022, 14, 927 (год публикации - 2022)
10.3390/su14020927

Публикации