Прогнозно‐картографическое моделирование продуктивности пастбищ Волгоградской области на основе данных дистанционного зондирования

Цель. Работа направлена на определение тенденций в динамике продуктивности пастбищных ландшафтов Волгоградской области. Определение направления трендов и величин коэффициентов пропорциональности позволяет выявить территории, на которых увеличивается или снижается продуктивность естественной зональной растительности с 2000 года по настоящее время.

Материал и методы. Определение продуктивности пастбищ основывается на анализе вегетационного индекса NDVI, широко применяемого в подобных исследованиях. Для анализа естественных зональных пастбищ территории были вычленены по данным Global Land Cover, разбиты регулярной сеткой и пересечены слоями‐масками с границами муниципальных образований и ландшафтов.

Результаты. Наибольшие площади естественных зональных пастбищ находятся в Заволжье и на песчаных массивах долины Дона. Около 60% пастбищных земель имеют средневзвешенные среднемноголетние значения NDVI от 0,3 до 0,4, примерно четверть – от 0,4 до 0,5. На большей части области характерны отрицательные тренды NDVI. Наибольшая скорость деградации отмечена в Заволжье. Это связано с большими пастбищными нагрузками, чем на территории остальной области, а также с регулярными степными пожарами.

Заключение. В результате исследований определены тенденции изменения продуктивности зональных пастбищ Волгоградской области, выявлены территории с разным направлением и скоростью динамики NDVI. Применение результатов на практике позволит прогнозировать продуктивность пастбищ в различных муниципальных районах и ландшафтах области, что даст возможность правильно регулировать нагрузки на пастбища для предотвращения деградации.

1. Шинкаренко C.С., Кошелева О.Ю., Солодовников Д.А., Пугачева А.М. Анализ пастбищных ресурсов Волгоградской области в геоинформационной системе // Известия Нижневолжского агроуниверситетского комплекса: наука и высшее профессиональное образование. 2019. N 1. С. 123‐130. DOI: 10.32786/2071‐9485‐2019‐01‐15

2. Золотокрылин А.Н., Черенкова Е.А., Титкова Т.Б. Биоклиматическая субгумидная зона на равнинах России: засухи, опустынивание/деградация // Аридные экосистемы. 2018. Т. 24. N 1 (74). С. 13‐20.

3. Рябинина Н.О., Канищев С.Н., Шинкаренко С.С. Современное состояние и динамика степных геосистем юго‐востока Русской равнины (на примере природных парков Волгоградской области) // Юг России: экология и развитие. 2018. Т. 13. N 1. С. 116‐127. DOI: 10.18470/1992‐1098‐2018‐1‐116‐127

4. Рулев А.С., Кошелева О.Ю., Шинкаренко С.С. Геоморфологические критерии проведения лесомелиорации ландшафтов (на примере Приэльтонья) // Геоморфология. 2017. N 2. С. 63‐71. DOI: 10.15356/0435‐4281‐2017‐2‐63‐71

5. Ткаченко Н.А. Засухи и урожайность зерновых культур в Волгоградской области // Известия Нижневолжского агроуниверситетского комплекса: наука и высшее профессиональное образование. 2018. N 4. С. 171‐178. DOI: 10.32786/2071‐9485‐2018‐04‐24

6. Kouzmina J.V., Treshkin S.E. Climate changes in the basin of the Lower Volga and their influence on the ecosys‐tem // Arid Ecosystems. 2014. Iss. 4. P. 142‐157. DOI: 10.1134/S2079096114030044

7. Кулик К.Н., Есмагулова Б.Ж., Кошелева О.Ю., Мушаева К.Б., Шинкаренко С.С. Изменение фитоценозов Волго‐Уральского междуречья под влиянием пастбищных нагрузок // Вестник Воронежского государственного университета. Серия: География. Геоэкология. 2016. N 4. С. 25‐32.

8. Ерошенко Ф.В., Барталев С.А., Лапенко Н.Г., Самофал Е.Б., Сторчак И.Г. Возможности дистанционной оценки состояния и степени деградации природных кормовых угодий // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2018. Т. 15. N 7. С. 53‐66. DOI: 10.21046/2070‐7401‐2018‐15‐7‐53‐66

9. Deering D.W. Rangeland reflectance characteristics measured by aircraft and spacecraft sensors. Ph. D. Diss. Texas A&M University, College Station, 1978. 338 p.

10. Gao Q.Z., Wan Y.F., Xu H.M., Li Y., Jiangcun W.Z., Borjigidai A. Alpine grassland degradation index and its response to recent climate variability in Northern Tibet, China // Quaternary International. 2010. V. 226. Iss. 1‐2. P. 143‐150. DOI: 10.1016/j.quaint.2009.10.035

11. Lehnert L.W., Meyer H., Meyer N., Reudenbach Ch., Bendix J. A hyperspectral indicator system for rangeland degradation on the Tibetan Plateau: A case study towards spaceborne monitoring // Ecological Indicators. 2014. V. 39. P. 54‐64. DOI: 10.1016/j.ecolind.2013.12.005

12. Тельнова Н.О. Выявление и картографирование многолетних трендов NDVI для оценки вклада изменений климата в динамику биологической продуктивности агроэкосистем лесостепной и степной зон Северной Евразии // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2017. Т. 14. N 6. С. 97‐107. DOI: 10.21046/2070‐7401‐2017‐14‐6‐97‐107

13. Chen J., Ban Y., Li S. China: Open access to Earth land‐cover map // Nature. 2014. V. 514. 434 p. DOI: 10.1038/514434c

14. Рулев А.С., Канищев С.Н., Шинкаренко С.С. Анализ сезонной динамики NDVI естественной растительности Заволжья Волгоградской области // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2016. Т. 13. N 4. С. 113‐123. DOI: 10.21046/2070‐7401‐2016‐13‐20‐113‐123

15. Швиденко А., Щепащенко Д., МакКаллум Я. СД‐РОМ «Леса и лесное хозяйство России». Лаксенбург, Австрия: Международный институт прикладного системного анализа и Российская Академия наук, 2007. URL: http://www.iiasa.ac.at/Research/FOR/forest_cdrom/index.html (дата обращения: 03.04.2019)

16. Harris I., Jones P.D., Osborn T.J., Lister D.H. Updated high‐resolution grids of monthly climatic observations – the CRU TS3.10 Dataset // Int. J. Climatol. 2014. V. 34. Iss. 3. P. 623‐642. DOI: 10.1002/joc.3711

17. Власенко М.В., Кулик А.К. Современное состояние степной растительности Придонских песчаных массивов // Аграрная Россия. 2017. N 9. С. 22‐29.

18. Вдовенко А.В. Специфика формирования лесопастбищных угодий, закустаренных лохом в районе Среднего Дона // Известия Нижневолжского агроуниверситетского комплекса: наука и высшее профессиональное образование. 2015. N 2 (38). С. 85‐90.

19. Манаенков А.С., Жданов Ю.М., Вдовенко А.В. Реконструкция закустаренных пастбищ балочно‐речных долин // Известия Нижневолжского агроуниверситетского комплекса: наука и высшее профессиональное образование. 2016. N 4 (44). С. 70‐76.

20. Шинкаренко С.С., Берденгалиева А.Н. Анализ многолетней динамики степных пожаров в Волгоградской области // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2019. Т. 16. N 2. С. 98‐110. DOI: 10.21046/2070‐7401‐2019‐16‐2‐98‐110