Земельный фонд юга европейской части России под воздействием опасных природных процессов (явлений)

Орошение как фактор интенсификации деградационных процессов в регионе

Искусственное орошение является наиболее сложным и наиболее эффективным путем комплексной мелиорации экологической среды, улучшения локального рельефа, почвенного и приземного климата и полного удовлетворения растений в водном питании. В настоящее время общая площадь орошаемых земель юга европейской части России составляет 2172,7 тыс. га (4,7% от общей площади с/х угодий), значительные площади земель орошаются в Краснодарском и Ставропольском краях, Республике Дагестан, Астраханской области (Государственный…, 2009). Орошение было и продолжает оставаться важным фактором, влияющим на продуктивность сельского хозяйства, но представления о его перспективности в будущем изменились. На староорошаемых землях изучаемого региона, построенных в 50-60-е годы без дренажной сети, с наличием каналов в земельном русле и где проводятся поливы поверхностным способом с нарушением режима орошения, имеет место тенденция поднятия уровня грунтовых вод выше допустимого предела, что приводит к искусственному подтоплению и вторичному засолению территории.

Значительное распространение в зоне орошения просадочных явлений приводит к утечке оросительных вод и в конечном счете к несоблюдению режимов полива на орошаемых землях, расположенных на мощной толще сильнопористых лессовидных суглинков. Из 25 крупных каналов (протяженностью более 2300 км) комплексного и мелиоративного назначения, находящихся на территории юга европейской части России, лишь 30% имеют противофильтрационные покрытия (Ищенко, 2008), в результате чего прогрессирует опустынивание, засоление, переувлажнение и подтопление земель. Издержки орошения вызывают существенные, а часто и необратимые изменения почв и структуры почвенного покрова. В полной мере это относится к орошаемым черноземам юга европейской части России, которые по данным (Сковпень, 2007) подвержены процессам эрозии, дегумификации, вторичного осолонцевания, засоления, слитизации, коркообразования, оглинивания и др. По данным (База…, 2007), на территории региона на 01.01.07 г. в хорошем состоянии находилось только 46% орошаемых сельскохозяйственных угодий (в том числе 48% пахотных), в неудовлетворительном - около 30% (пахотных - около 28%). С недопустимой степенью засоления почв - 10% площади всех орошаемых сельскохозяйственных земель, с недопустимым уровнем грунтовых вод - 7%. Наибольший процент деградированных орошаемых земель находится в республиках Адыгея, Дагестан, Ингушетия и Калмыкия. В работе по каждому из субъектов РФ в пределах региона приведена характеристика периодов освоения орошаемых земель и их качественного состояния.

Воздействие основных видов деградационных процессов на земельный фонд региона

Эрозия является одним из наиболее опасных видов деградации, вызывающих разрушение почв и утрату их плодородия. Опасность эрозии почв заключается в разрушении и выносе верхнего, наиболее плодородного слоя почв, что влечет за собой уменьшение гумусового слоя почвы и снижение продуктивности земель. Из-за водной и ветровой эрозии почв недобор зерна по стране оценивается в 15,8 млн тонн в год, а общий ущерб от водной и ветровой эрозии составляет ежегодно более 9,7 млрд долларов (Каштанов и др., 2004).

Водной эрозии в России подвержено 17,7% почв с/х угодий (Сборник…, 2006). Среди эрозионноопасных почв с/х угодий Российской Федерации эрозионноопасные угодья юга европейской части России составляют 28,8%. Общая площадь земель с/х назначения региона, подверженных водной эрозии составляет 12538,8 тыс. га (табл. 1). Наибольшие площади земель, подверженных водной эрозии имеются на территории Республики Дагестан (29,1% от всех земель с/х назначения, подверженных водной эрозии в регионе), Ростовской (24,1%) и Волгоградской областей (17,7%). В Астраханской области водная эрозия практически не выражена. Интенсивность водной эрозии возрастает с севера и востока на юг и юго-запад, достигая максимума в предгорьях и горах Северного Кавказа.

Таблица 1

Площади земель сельскохозяйственного назначения региона, подверженные деградационным процессам (на 01.01.2009 г.)*

*Примечание: Таблица составлена на основе Государственных докладов по субъектам РФ и литературных данных (Атлас…, 2005, 2007; Государственная…, 2005; Государственный…, 1996, 1999-2002, 2007-2009; Доклад…, 2005-2009; Информационный…, 2005-2007; Проблемы…, 2008; Разумов и др., 2008; О состоянии…, 2007; Сборник…, 2007 и др.)

В России дефлировано 8,4% почв с/х угодий (Сборник…, 2006). Среди дефляционноопасных почв по категории земель с/х назначения РФ дефляционноопасные угодья юга европейской части России составляют 54,1%. Общая площадь земель с/х назначения региона, подверженных ветровой эрозии составляет 11883,7 тыс. га (табл. 1). Наибольшие площади дефляционных земель имеются на территории Республики Калмыкия (37,6% от всех земель с/х назначения, подверженных ветровой эрозии в регионе), Краснодарском крае (16,6%) и Астраханской области (10,0%).

Засоление земель значительно ухудшает свойства почв и негативно воздействует на развитие большинства растений, что снижает урожайность земледельческих и пастбищных угодий. На территории России засоленные почвы распространены главным образом на юге - в зонах степей, сухих степей и полупустынь.

Общая площадь засоленных почв составляет около 54 млн га (3,3% почвенного покрова страны или 21,5% площади с/х угодий) (Засоленные…, 2006), из которых на долю солонцов приходится до 30 млн. га. В пределах юга европейской части России в той или иной степени процессы засоления проявляются во всех субъектах региона. Общая площадь земель с/х назначения региона, подверженных засолению составляет 9772,2 тыс. га (табл. 1). Наибольшие площади засоленных земель имеются в республиках Калмыкия (24,8% от всех засоленных земель сельскохозяйственного назначения в регионе), Дагестан (24,2%), Волгоградской области (14,7%), Ставропольском крае (14,0%) и Астраханской области (12,6%). В Республике Северная Осетия-Алания засоленные земли практически отсутствуют.

Солонцеватые почвы (особенно солонцы) характеризуются плохими физико-химическими свойствами - высокой вязкостью и липкостью, сильным набуханием - во влажном состоянии и сильным уплотнением при иссушении, что существенно снижает плодородие и природно-хозяйственную ценность земель (Панкова, Ямнова, 1990). Общая площадь солонцеватых земель и солонцов в структуре земель с/х назначения юга европейской части России составляет 10163,1 тыс. га (табл. 1). Солонцеватые почвы и солонцы наиболее распространены в Республике Калмыкия (42,3% от всех солонцеватых земель с/х назначения в регионе), Волгоградской (34,3%) и Ростовской (10,9%) областях. Солонцеватые почвы практически отсутствуют в Кабардино-Балкарской Республике и Республике Северная Осетия-Алания.

Переувлажнение негативно влияет на тепловой режим почв, вызывает вымокание и выпревание посевов, укорачивает периоды сенокошения и выпаса на естественных кормовых угодьях, значительно затрудняет механизированную обработку земель, приводит к появлению сорных влаголюбивых видов растений. В России в настоящее время переувлажненными считаются около 9 млн га, в том числе, 5 млн га с/х угодий (Назаренко, 2002). Переувлажнение земель получило широкое распространение на территории юга европейской части России - одного из крупнейших регионов орошаемого земледелия в стране. Естественная опасность переувлажнения земель наиболее характерна для северных и северо-восточных территорий региона, включающих значительную часть Волгоградской области, отдельные районы Ростовской и Астраханской областей, Республики Калмыкия, Ставропольского края (Разумов и др., 2008). Общая площадь земель с/х назначения региона, подверженных переувлажнению составляет 2794,0 тыс. га (табл. 1). Наибольшие площади переувлажненных земель с/х назначения находятся в Краснодарском крае (21,7% от всех переувлажненных земель с/х назначения в регионе), Ростовской области (20,7%) и Республике Дагестан (17,9%). Переувлажненные земли широко распространены вблизи оросительных каналов, на орошаемых массивах и прилегающих к ним землях в Ростовской области, Ставропольском и Краснодарском краях. Строительство в 1976-1978 гг. Краснодарского водохранилища и рисовых систем, нарушивших естественный микро-, мезо- и макрорельеф привело к переувлажнению черноземов в Краснодарском крае, Республике Адыгея, Ставропольском крае и Ростовской области, где ранее эти процессы были слабо выражены.

Подтопление часто связано с фильтрацией воды из каналов, неправильным орошением сельскохозяйственных культур, заполнением водохранилищ и др. Подтопление провоцирует активизацию других опасных природных процессов - карста, оползней, суффозии, осадок, пучения, набухания, просадок и приводит к деградации почв, снижению урожайности с/х культур и т.п. Общая площадь подтопленных земель в России составляет более 80 тыс. кв. км, из которых 34 тыс. кв. км приходится на земли с/х назначения (Безопасность…, 1999; Мазур, Иванов, 2004). На юге европейской части России естественная опасность подтопления земель наиболее характерна для северных и северо-восточных территорий, особенно для Волгоградской и Ростовской областей. В субъектах, расположенных на юге и юго-западе региона, опасность подтопления существенно меньше. Подтопление земель активно происходит на территориях региона, прилегающих к водохранилищам и другим крупным гидротехническим сооружениям (Астраханская область, Краснодарский и Ставропольский края) (Разумов и др., 2008). В последнее десятилетие приобрел массовый характер процесс подтопления земель городов региона (Ростов-на-Дону, Краснодар, Ставрополь, Астрахань, Волгоград). Общая площадь земель сельскохозяйственного назначения региона, подверженных подтоплению составляет 3188,9 тыс. га (табл. 1). Наибольшие площади подтопленных земель с/х назначения имеются в Ставропольском крае (39,9% от всех подтопленных земель с/х назначения в регионе), Астраханской области (20,5%) и Краснодарском крае (13,0%).

Опасность заболачивания связана в первую очередь со снижением продуктивности с/х земель и лесных угодий. На юге европейской части России заболачивание не является ведущим по охвату площадей процессом. Процессы заболачивания проявляются здесь на 1,0% с/х угодий региона. Общая площадь земель с/х назначения региона, подверженных заболачиванию составляет 447,9 тыс. га (табл. 1). Наибольшие площади заболоченных земель с/х назначения находятся в Краснодарском крае (35,8% от всех заболоченных земель с/х назначения региона) и Кабардино-Балкарской Республике (15,4%). В последние годы на территории региона наблюдается тенденция увеличения площадей заболоченных земель, связанная, главным образом, с влиянием антропогенного фактора (сооружение дамб, плотин, водохранилищ, автострад и др.), приводящего к существенному изменению водного режима территории, подъему уровня грунтовых вод.

Опасность опустынивания заключается в большом материальном ущербе от деградации земель (водная и ветровая эрозия, засоление, подтопление), сокращения площадей продуктивных с/х угодий. Опустынивание, ранее рассматривавшееся на территории России, как узкорегиональная проблема, связанная с деградацией Черных земель Республики Калмыкия и Кизлярских пастбищ северной части Республики Дагестан, в настоящее время затронуло в той или иной мере 27 субъектов Российской Федерации (Сборник…, 2006). В наибольшей мере процессы опустынивания развиты на юге европейской части России - в Прикаспийском регионе, включающем Астраханскую область, Республику Калмыкию, равнинный Дагестан, юг Волгоградской области, приграничные с Калмыкией районы Ростовской области и Ставропольского края (Атлас…, 2008). В период максимального опустынивания в 1985 г., территория экологического бедствия в Республике Калмыкия занимала площадь 3760 кв. км, а окружающая ее территория экологического кризиса - 8130 кв. км (Борликов и др., 2001). В Астраханской области в конце ХХ в. процессы сильного и очень сильного опустынивания были распространены на 40,8% территории. В Ростовской области проблемы опустынивания остро ощущаются на площади около 2,1 млн. га, включая 1,1 млн. га пашни и 0,8 млн. га сенокосов и пастбищ (Вальков и др., 2004). В Дагестане более 50% территории характеризуется проявлением аридной деградации, опустынивание земель в основном развито в северной части республики (Шербуль, 2008). В настоящее время отмечается ослабление процессов опустынивания (Государственный…, 2009), связанное с уменьшением антропогенных нагрузок, проводимыми мероприятиями по борьбе с опустыниванием, а также наблюдающейся в настоящее время сменой аридного климатического цикла на гумидный. Так, количество выпадающих осадков в пределах аридных территорий региона увеличилось в среднем со 180 мм (70-е гг. ХХ века) до 320 мм (в конце ХХ века).

Наличие на поверхности и в профиле почв камня и щебня снижает их плодородие, ухудшает технологические свойства и, таким образом, негативно влияет на качество, возможность и эффективность использования земельных угодий. Щебнистость и каменистость почв затрудняют, а иногда и исключают возможность выполнения механизированных агротехнических и мелиоративных работ, вызывают дополнительные затраты при эксплуатации машин. Площади закамененных и защебненных с поверхности с/х земель в регионе велики и составляют 1863 тыс. га (табл. 1). В основном закаменены и защебнены значительные территории в горах. В высокогорье значительное распространение получили выходы на поверхность горных пород, лишенные почвенного покрова, площади которых обычно не превышают 25%, но в отдельных случаях достигают 25-50% от площадей почвенных контуров. На отвесных склонах и вершинах хребтов выходы горных пород распространены почти повсеместно. Наибольшие площади закамененных с поверхности почв отмечаются в Республике Дагестан (44,3% от всех закамененных с поверхности земель сельскохозяйственного назначения в регионе).

В настоящее время защита земель региона от деградационных процессов должна рассматриваться как важнейшая государственная задача. Система мер по охране почв, подверженных деградационным процессам, должна строиться с учетом рационального использования агроландшафтов, дифференцированно для пахотных, естественных кормовых угодий, многолетних плодовых насаждений и обязательно включать комплекс, в зависимости от необходимости, организационно-хозяйственных, агротехнических, агролесомелиоративных, гидротехнических и др. мероприятий (Рекомендации…, 1985; Система…, 1980; Молчанов, 1973, 1982, 1990, 2000; Молчанов, Фисун, 1971; Молчанов, Шаваев, 1984 и др.).

Глава 5. Характеристика опасных гидрометеорологических процессов (явлений) и вредителей растений, снижающих урожайность сельскохозяйственных культур

Основная масса продукции сельскохозяйственного производства создается непосредственно в природных условиях под воздействием многих факторов. Эти факторы можно объединить в четыре основные группы: производственно-агротехнические, почвенные, гидрометеорологические и фитосанитарные (вредители и болезни растений). Первые две группы факторов мало изменчивы и не оказывают существенного влияния на колебания урожая. Последние две группы факторов наиболее изменчивы и, в конечном счете, определяют величину урожая, качество продукции, ее стоимость и уровень производительности труда. Ими в значительной мере обусловливаются межгодовые колебания урожайности сельскохозяйственных культур.

Опасные гидрометеорологические процессы (явления)

Атмосферные и почвенные засухи являются одними из наиболее опасных природных явлений в регионе и в России (Бедрицкий, 2000; Селянинов, 1958; Страшная, 2000; Уланова, 2000). Поскольку засухи приурочены, как правило, к периоду активной вегетации основных сельскохозяйственных культур, они приводят к резкому снижению урожайности. Значительный ущерб приводят засухи и в отгонном животноводстве, за счет снижения урожайности пастбищ до 60% (Нурбердиев, Бекиева, 2007). Засухе подвержены практически все субъекты РФ в пределах юга европейской части России, особенно Волгоградская и Ростовская области, северные и северо-восточные районы Ставропольского края, Калмыкия, степная часть Кабардино-Балкарии, Ингушетии, Чеченской Республики и Дагестана. Сильные засухи повторяются здесь в среднем раз в 5 лет, нанося большой ущерб аграрному сектору (Атлас…, 2005; Зоидзе, Хомякова, 1993). Максимальные потери урожая от атмосферных засух наблюдаются в Астраханской области, в восточных районах Калмыкии, на севере Дагестана, в крайних северо-восточных районах Ставропольского края, на востоке и в крайних юго-восточных районах Волгоградской области, где повторяемость сильных засух составляет 61-80% и более (Смирнова, 1976; Цубербиллер, 1959). В годы сильных засух, охватывающих зачастую территорию сразу нескольких субъектов РФ в пределах региона, урожайность таких поздних культур, как свекла, подсолнечник и ряд других, снижается настолько, что это приводит к возникновению чрезвычайных ситуаций. Так, в Ставропольском крае, Ростовской и Волгоградской областях средняя урожайность свеклы в очень засушливом 1999 г. была в три-четыре раза, а в Краснодарском крае - в 2,5 раза ниже, чем в благоприятном по условиям увлажнения 2004 г. (Разумов и др., 2008).

Пыльные бури в отличие от засух представляют чаще всего локальные явления и обычно охватывают лишь отдельные территории. Их негативное воздействие проявляется в механическом разрушении почвенного покрова, обеднении почв за счет потери питательных веществ, повреждении сельскохозяйственных культур и снижении их урожайности. В результате пыльных бурь сельскохозяйственные угодья покрываются слоем пыли и песка толщиной до нескольких десятков сантиметров на площади, достигающей иногда сотен тысяч квадратных километров. Примером таких крупномасштабных процессов могут служить пыльные бури 1960 и 1969 гг., в зоне влияния которых оказались значительные территории Северного Кавказа и Украины (Пыльные…, 1963; Васильев и др., 1988). В пределах территории юга европейской части России наиболее частому и интенсивному воздействию пыльных бурь подвержены Республика Калмыкия, Ростовская и Волгоградская области, Ставропольский край (Атлас…, 2007). Пыльные бури на территории региона наблюдаются в основном в период с марта по октябрь.

Опасность заморозков заключается в повреждении с/х культур. Особенностью юга европейской части России является меньшая, по сравнению с другими регионами страны, опасность заморозков при значительном варьировании показателей опасности по территории (Гольцберг, 1961; Зоидзе, 2002). При этом необходимо учитывать, что в регионе сосредоточена значительная доля наиболее продуктивных с/х угодий страны. Поэтому объем потерь сельхозпродукции в субъектах региона может по абсолютной величине существенно превышать ущерб в других федеральных округах, более подверженных заморозкам, но менее благоприятных для сельского хозяйства. Район наибольших градиентов изменения длительности периода заморозков как в воздухе, так и на почве расположен на крайнем юго-западе региона.

Опасность градобитий заключается в значительном ущербе, который интенсивный град и обычно сопровождающие его ливни, грозы и шквалы причиняют хозяйству, уничтожая посевы с/х культур на больших площадях. По уровню ущерба, наносимого с/х культурам, градобития на Северном Кавказе занимают второе место в ряду опасных природных явлений после засух. На территории региона от градобитий чаще других страдают южные районы Краснодарского и Ставропольского краев, Адыгея, Карачаево-Черкессия, Кабардино-Балкария, Северная Осетия-Алания, Ингушетия, предгорные районы Дагестана (Разумов и др., 2008). Наиболее градоопасными районами, где площади повреждений по статистическим данным могут достигать 8-16% площадей посевов, являются Отрадненский, Лабинский, Чамлыкский, Мостовский, Новокубанский, Курганинский районы Краснодарского края, большая часть Карачаево-Черкесии, Кабардино-Балкарии, Северной Осетии (Атлас…, 2007). По данным (Абшаев и др., 2006), ежегодно в регионе уничтожаются сотни тысяч га посевов, садов, виноградников, а годовой ущерб от града достигает 2-3 млрд руб. Наиболее мощные градовые процессы зарождаются над горными массивами в верховьях рек Кубань и Малка севернее Эльбруса и перемещаются преимущественно по трем направлениям: на северо-восток с выходом на равнинную часть Карачаево-Черкессии и далее в Ставропольский край; на восток с выходом на территорию Кабардино-Балкарии; на юго-восток, параллельно Главному Кавказскому хребту (Атлас…, 2007).

Непосредственное воздействие осадков на с/х культуры может быть благоприятным или негативным в зависимости от степени развития растений, их состояния, от интенсивности и продолжительности самих осадков. Частые дожди в период цветения с/х культур обусловливают смыв пыльцы, препятствуют лету насекомых, что значительно ухудшает условия опыления. Продолжительные дожди в период созревания хлебов могут привести к «стеканию» зерна - снижению массы зерна на 16,5-48,0% (в зависимости от фазы спелости зерна, в которую шли дожди) (Ашабоков и др., 2005). Дожди задерживают и ухудшают качество уборочных работ. Однако, основным поражающим фактором сильных дождей в большинстве случаев является гидродинамическое и эрозионное воздействие потока воды на с/х угодья, канализированного с территории выпадения осадков по природным понижениям рельефа или с помощью искусственных сооружений. Поэтому сильные дожди способны сами по себе вызвать гибель с/х культур. Степень опасности проливных дождей на территории юга европейской части России сильно варьируется (Атлас…, 2007). В наибольшей мере подвержена обильным осадкам юго-западная половина округа. Суточный максимум осадков может достигать здесь почти 200 мм. К районам, где возможно выпадение 100 мм осадков и более за сутки, относятся побережье Азовского моря в пределах Краснодарского края и Ростовской области, Республика Адыгея, отдельные районы Ставропольского края, республик Кабардино-Балкария, Северная Осетия - Алания, Ингушетия, а также территория в районе г. Дербент (Республика Дагестан). С продвижением на север и восток повторяемость и интенсивность ливней уменьшаются, достигая минимума на территории Республики Калмыкия, Астраханской и Волгоградской областей (Разумов и др., 2008).

Периодическое затопление земель речных долин в результате наводнений и паводков играет важную роль в формировании речных и пойменных агроландшафтов, обеспечивая c одной стороны высокую продуктивность кормовых угодий, а с другой - уничтожая посевы сельскохозяйственных культур, сады, виноградники и др. Опасное само по себе, затопление земель за счет размыва и разжижения грунта очень часто стимулируют активизацию других опасных процессов, в результате чего суммарный эффект негативного воздействия на земельный фонд резко возрастает. В пределах юга европейской части России опасность наводнений существует для земель подавляющего большинства субъектов РФ в его пределах. Всего воздействию наводнений в регионе подвержено около 1500 тыс. га с/х земель (Атлас…, 2007). На землях прибрежных территорий рек Ростовской, Волгоградской, Астраханской областей, а также Краснодарского, Ставропольского краев и Республики Адыгея почти ежегодно случаются затопления земель в результате весеннего половодья. При наводнении в июне 2002 г. были затоплены земли 75 административных районов девяти субъектов РФ региона. Пойменные земли Ростовской и Волгоградской областей, а также западных районов Краснодарского края подвержены затоплениям в результате наводнений на реках, вызванных заторными и зажорными явлениями (Каталог…, 1976). Затопление земель в результате нагонных явлений в регионе периодически наблюдаются на северном побережье Каспийского и восточном побережье Азовского морей, в устьях рек Кубань, Кума, Терек, Сулак и Самур, а также в Краснодарском, Веселовском, Пролетарском и ряде других водохранилищ. Небольшие нагоны отмечаются ежегодно, а выдающиеся - один раз в 50-75 лет (Лурье и др., 2005). При максимальных нагонах их волна может продвигаться вверх по руслам рек на следующие расстояния: Кубань - 75 км, Кура - 40 км, Кума - 35 км, Сулак - 20 км, Терек - 16 км (Лурье, 2002). Катастрофический подъем уровня Каспия привел к опасной экологической обстановке в его бассейне. На российском побережье моря было затоплено и выведено из землепользования более 320 тыс. га ценных земель (Вронский, 2006).

Степные (хлебные) пожары, уничтожая естественную степную растительность и выращиваемые с/х культуры, наносят заметный экономический и социально-экологический ущерб. Прямой ущерб заключается в материальных потерях от уничтожения огнем посевов зерновых и других с/х культур, сенокосов и пастбищ, жилых и хозяйственных объектов, диких и домашних животных, оказавшихся в зоне распространения огня. Косвенный ущерб состоит в материальных затратах на ликвидацию очагов возгорания и восстановление уничтоженных огнем объектов. На территории юга европейской части России, в сравнении с другими регионами страны, опасность пожаров в степных районах достаточно высока, что обусловлено как широким распространением степных ландшафтов (агроландшафтов), так и высокой вероятностью засушливых климатических условий, способствующих возникновению и распространению пожаров. Наибольшей пожароопасностью степей (с/х культур) характеризуются Волгоградская и Ростовская области, а также республики Дагестан и Калмыкия.

Исключение и предотвращение опасных гидрометеорологических процессов (явлений) и связанных с ними материальных потерь невозможно, однако в настоящее время существуют комплексы технологий (искусственного увеличения осадков, противоградовой защиты и др.) и предупредительных мероприятий (метеорологический прогноз, мониторинг процессов и явлений, агролесомелиоративные, организационные, инженерно-технические и др.), позволяющих в определенной мере уменьшать масштабы ущерба от этих процессов на ограниченной территории.

Опасные вредители растений на землях с/х назначения региона

На территории юга европейской части России распространено множество вредных организмов, наносящих ущерб с/х производству. Для вредных организмов характерны: высокая интенсивность развития и распространения на больших территориях, трудная прогнозируемость и возможность сдерживания лишь при оперативном проведении скоординированных упреждающих защитных мероприятиях. Наибольшую опасность из широкого списка вредителей с/х растений на территории региона представляют саранчовые, луговой мотылек, колорадский жук и клоп - вредная черепашка, которые способны создать чрезвычайную ситуацию (ЧС). Эти вредители характеризуются постоянной численностью или способностью к ее увеличению, приводящие к снижению урожая или качества сельскохозяйственной продукции. При характеристике биологии и опасности вредителей растений использованы материалы (Алехин, 2002; Алехин, Кузнецова, 2002; Беляев, 1974, Глез, Черкашин, 2002; ГОСТ 21507-76…, 1976, Долженко, 2003; Долженко и др., 2003; Перечень…, 2003, Фитосанитарное…, 2003 и др.), а при описании динамики численности, состояния популяций и маштабов их распространения - данные годовых отчетов Главных управлений МЧС РФ субъектов РФ в пределах исследуемого региона (Государственные…, 2003-2008, 2004-2009, 2005-2008, 2007-2009; Доклады…, 2005-2009, 2006-2008; Материалы…, 2004-2008, 2004-2009, 2005-2008, 2006-2008).

Опасность саранчовых состоит в том, что они как в личиночной, так и во взрослой стадии развития массово поедают растительность на больших площадях, что ведет к частичной или полной потере урожая. Саранчовые сильно вредят зерновым, бобовым, техническим, бахчевым, овощным (в том числе картофелю) культурам, молодым растениям плодовых и лесных пород, кустарникам, винограду, пастбищам и сенокосным угодьям. Основной мишенью саранчи являются зерновые культуры. К территориям России, подвергающимся наибольшей опасности саранчи, относятся, в первую очередь, степные регионы в пределах юга европейской части России, а также юг Центрального, Приволжского и Сибирского федеральных округов. По данным (Захаренко, 2002), на юге европейской части России летняя азиатская саранча еще в ХХ веке представляла реальную угрозу в расширившихся очагах наибольшей плотности в Республиках Калмыкия, Дагестан, Чеченской Республике, Астраханской, Волгоградской и в новых очагах Ростовской областях. Саранча заселила большие площади в Волгоградской, Ростовской областях, Ставропольском крае. Наибольшая опасность сложилась в июне и августе 1998 г. в Ставропольском крае, когда более чем 300 тыс. га с/х земель были поражены саранчой. При огромных масштабах расселения, складывающихся благоприятных условиях развития практически невозможно упредить опасность развития вредителя. В настоящее время к территориям с наибольшей опасностью поражения посевов саранчой относятся Краснодарский, Ставропольский края и Астраханская область, а также около половины территории Волгоградской области. Вероятность возникновения чрезвычайных ситуаций, обусловленных массовым размножением саранчи, составляет в этих субъектах от 50 до 60%. В республиках Дагестан и Калмыкия вероятность ЧС находится в пределах 10-50% (Атлас…, 2007).

Клоп - вредная черепашка является одним из самых опасных вредителей, повреждающих зерновые культуры, особенно пшеницу, вследствие чего ухудшаются не только количественные, но и качественные характеристики зерна: снижается всхожесть семян и выход зерна при уборке урожая, существенно уменьшается масса поврежденных зерен, резко падает хлебопекарное качество зерна. На территории России площади размножения клопа - вредная черепашка значительно изменяются год от года и по субъектам РФ, составляя в сумме от 3 до 6 млн га в год. Наиболее подвержены воздействию вредителя с/х земли на юге европейской части России, а также в Саратовской области и Республике Башкортостан. Наличие больших площадей с/х угодий на территории юга европейской части России создают предпосылки для периодических сезонных вспышек массового размножения клопа - вредная черепашка. К территориям региона с наибольшим риском значительного ущерба от клопа - вредная черепашка относится, прежде всего, Ставропольский край. Вероятность чрезвычайных ситуаций, вызванных распространением вредителя, составляет здесь от 60 до 90%. В Краснодарском крае и отдельных районах Волгоградской области вероятность ЧС находится в пределах 40-60%. В остальных субъектах региона, кроме Республики Дагестан, вероятность ЧС не превышает 10% (Атласа…, 2007).

Луговой мотылек является вредителем диких и культурных растений, в основном сахарной свеклы, подсолнечника, кукурузы, некоторых видов зерновых, а также многолетних бобовых, овощных и пропашных культур. В зависимости от периода поражения посевов и количества вредителей, потери урожая могут составить от 60 до 100%. При высокой концентрации вредителя (15-20 гусениц на растении) посевы могут быть уничтожены полностью в течение одного дня. Миграционная способность лугового мотылька высока и составляет от 300 до 900 км. На территории России луговой мотылек встречается повсеместно, кроме районов Крайнего Севера. Основной ущерб сельскому хозяйству этот вредитель наносит в степной и лесостепной зонах юга европейской части России и Приволжского федерального округа, южных областях Центрального и некоторых районах Сибирского федеральных округов. На юге европейской части России наиболее подвержена опасности поражения с/х культур луговым мотыльком Ростовская область. Вероятность возникновения ЧС, связанных с распространением вредителя, составляет здесь от 60 до 90%. В Краснодарском и Ставропольском краях, в отдельных районах Астраханской и Волгоградской областей вероятность таких ЧС составляет от 10 до 60%. На остальной территории региона их вероятность довольно низкая (Атлас…, 2007).

Колорадский жук является опасным карантинным вредителем картофеля и других пасленовых культур (томат, баклажан и др.) (Атлас…, 2007). Вредоносность колорадского жука на картофеле заключается не только в потере общего урожая, но и в снижении выхода товарной фракции клубней и недоборе основных питательных веществ. Ежегодно в России недобор клубней из-за воздействия колорадского жука оценивается в среднем в 4,1 млн т (12% общего урожая). В отдельные годы снижение урожая может превышать 30% (Оценочный…, 2008). Воздействию вредителя подвержены районы картофелеводства практически во всех федеральных округах России. На территории России колорадский жук заселяет около 2,5 млн га посадок картофеля, что составляет около 80% общей площади картофельного поля страны (Захаренко, 2002). Наибольший ущерб сельскому хозяйству колорадский жук наносит в Южном, Приволжском и Центральном федеральных округах. Возможность развития чрезвычайных ситуаций, связанных с распространением на посадках картофеля колорадского жука, на территории юга европейской части России слабо учитывается, поскольку производство картофеля в регионе в основном сконцентрировано на мелких индивидуальных личных и подсобных хозяйствах. Вредоносность вредителя в регионе в последние годы остается на стабильно высоком уровне.

Проведенный анализ распространения изученных вредителей растений на с/х угодьях юга европейской части России, позволяет утверждать, что в последние годы в регионе наблюдается расширение площадей с/х культур, зараженных этими вредителями и увеличение повторяемости чрезвычайных ситуаций, связанных с ними. В целях предупреждения потерь урожая от вредителей станциями защиты растений, расположенными на территории региона, осуществляется системный активный фитосанитарный контроль, позволяющий своевременно организовать оперативные мероприятия (химические, биологические, агротехнические и др.) по борьбе с вредными организмами.

Глава 6. Районирование земель сельскохозяйственного назначения региона по степени опасности и риска проявления опасных природных процессов

Для проведения оценочного районирования земель с/х назначения субъектов РФ в пределах региона по степени опасности проявления деградационных процессов, нами были отобраны восемь наиболее распространенных и причиняющих ущерб их видов (табл. 1). Имеющиеся (на 01.01.09 г.) количественные значения (тыс. га) пораженности деградационными процессами земель с/х назначения субъектов РФ разбивались на четыре равных интервала. Исходя из масштабов распространения и проявления этих процессов для каждого из них выбирались свои интервалы значений. Например, для оценки степени пораженности земель с/х назначения водной эрозией были выделены следующие интервалы: до 10,0% - очень низкая; 10,1-20,0% - низкая; 20,1-40,0% - средняя, более 40% - высокая. Аналогично были определены интервалы и для других деградационных процессов. По каждому изученному процессу была создана карто-схема соотношения долей деградированных земель в структуре земель с/х назначения субъектов РФ в пределах региона (рис. 2-9).

Водная эрозия является наиболее распространенным процессом на юге региона, более 40% площади земель с/х назначения Кабардино-Балкарской, Чеченской республики, Ингушетии и Дагестана подвержено действию эрозионных процессов (рис. 2).

Значительное развитие процессов ветровой эрозии наблюдается в Республике Калмыкия, где более 40% земель с/х назначения подвержено действию дефляционных процессов. Ветровая эрозия в больших масштабах проявляется также на землях с/х назначения Волгоградской области и северной части Республики Дагестан (рис. 3).

Засоленные почвы значительное распространение получили на территории Прикаспийского региона (Республика Дагестан, Астраханская область), где более 40% земель с/х назначения подвержено засолению (рис. 4).

Рис. 2. Доля эродированных почв в структуре земель с/х назначения субъектов РФ в пределах региона

Рис. 3. Доля дефлированных почв в структуре земель с/х назначения субъектов РФ в пределах региона

Рис. 4. Доля засоленных почв в структуре земель с/х назначения субъектов РФ в пределах региона

Рис. 5. Доля солонцеватых почв и солонцов в структуре земель с/х назначения субъектов РФ в пределах региона

Рис. 6. Доля переувлажненных земель в структуре земель с/х назначения субъектов РФ в пределах региона

Рис. 7. Доля подтопленных земель в структуре земель с/х назначения субъектов РФ в пределах региона

Рис. 8. Доля заболоченных земель в структуре земель с/х назначения субъектов РФ в пределах региона

Рис. 9. Доля закамененных с поверхности земель в структуре земель с/х назначения субъектов РФ в пределах региона

Огромные площади комплексов солонцовых почв и солонцов находятся на землях сельскохозяйственного назначения в Республике Калмыкия и в Волгоградской области (рис. 5). Солонцеватые почвы и солонцы практически не встречаются на территории северо-кавказских республик.

Переувлажнение земель не получило такого масштабного распространения на территории региона как вышеописанные деградационные процессы, но тем не менее более 20% площади земель с/х назначения (в основном в степной зоне) переувлажнено в Кабардино-Балкарской, Чеченской республиках, Ингушетии (рис. 6). Значительные площади переувлажненных земель отмечается в Краснодарском крае, Республике Дагестан.

Подтопление земель с/х назначения наиболее ярко выражено в районе обводнительно-оросительных систем Ставропольского края и в дельте р. Волга в Астраханской области (рис. 7).

Заболачивание не является ведущим по охвату площадей деградационным процессом на юге европейской части России. Процессы заболачивания проявляются здесь на 1% с/х угодий региона. Наиболее заболоченными (более 5%) являются земли с/х назначения в Кабардино-Балкарской Республике (рис. 8). Значительные территории земель с/х угодий в горах и предгорьях северо-кавказских республик закаменены и защебнены с поверхности. Наибольшие площади (более 20%) закамененных и защебненных земель с/х назначения отмечаются в Кабардино-Балкарской и Карачаево-Черкесской республиках (рис. 9). На территории Астраханской области и Республике Калмыкия щебнистых и каменистых с/х угодий практически не отмечается.

Для выявления комплексного показателя опасности проявления деградационных процессов каждому из интервалов значений степени пораженности земель присваивался 1 балл, который возрастал по мере увеличения степени пораженности, т. е. создавалась своеобразная рейтинговая шкала. В итоге полученные баллы были разбиты на пять рангов (нет опасности - 0, очень низкая - 1, низкая - 2, средняя - 3, высокая - 4). Полученные по каждому деградационному процессу ранжированные баллы заносились в таблицу. Суммирование баллов по каждому деградационному процессу (без учета степени его негативного воздействия на плодородие земель) позволило определить совокупную степень опасности изученных деградационных процессов для земель с/х назначения каждого субъекта РФ в пределах региона, которая выглядит следующим образом (рис. 10).

Наиболее сильно подвержены воздействию комплекса деградационных процессов (водная и ветровая эрозия, переувлажнение, заболачивание, закамененность поверхности почвы и др.) земли с/х назначения Кабардино-Балкарской Республики (более 20 баллов). Высокая степень (18-20) пораженности земель характерна для республик Дагестан, Ингушетия и Чеченской. Средняя (15-17) - для Республики Калмыкия, Краснодарского и Ставропольского краев, Волгоградской области. Слабая (до 14 баллов) комплексная опасность деградационных процессов характерна для земель республик Адыгея, Северная Осетия-Алания, Карачаево-Черкесской, Астраханской и Ростовской областей.

Аналогично вышеприведенному можно рассчитать комплексную опасность деградационных процессов для земель с/х назначения субрегионов, беря средние значения от суммы баллов для субъектов РФ, входящих в тот или иной субрегион. Наиболее сильная пораженность деградационными процессами отмечается для земель Северо-Кавказского субрегиона (17,6 баллов), меньшая степень - для Азово-Черноморского (15,2 балла) и Прикаспийского (14 баллов). Анализ подверженности земель с/х назначения выделенных субрегионов опасным природным процессам (явлениям) показывает, что их земли существенно различаются по виду и масштабам распространения на них опасных деградационных процессов, с чем во многом связаны и особенности сельскохозяйственного производства в их пределах (рис. 11).

Рис. 10. Пораженность земель сельскохозяйственного назначения субъектов РФ в пределах региона комплексом опасных деградационных процессов

Рис. 11

На землях Прикаспийского субрегиона наиболее распространены дефляция, засоление, осолонцевание. Земли Северо-Кавказского субрегиона характеризуются интенсивным проявлением водной эрозии, закамененности поверхности почв. Наиболее плодородные земли юга европейской части России - Азово-Черноморского субрегиона, подвержены в значительной степени водной и ветровой эрозии, осолонцеванию, переувлажнению, подтоплению.

Виды деградации земель могут проявляться в различной степени - от слабой до сильной. Критерии оценки снижения уровня плодородия и стоимости почв в зависимости от степени проявления различных видов деградации нами приведены по сводной работе (Природно-техногенные…, 2000). Для различных видов деградации и для разных их степеней проявления приведены осредненные интервалы коэффициентов уровня плодородия земель. В работе также показано процентное соотношение уменьшения стоимости земель в зависимости от вида и степени деградации. Наибольшее уменьшение (до 50-65%) стоимости земель происходит при сильном проявлении переувлажнения, подтопления и водной эрозии. На примере водной эрозии рассмотрены зависимости уровня плодородия и стоимости земель от степени деградации. При слабой степени эродированности продуктивность зерновых культур снижается на 10-20%, пропашных - на 20-25%, при средней - продуктивность снижается в 1,7-1,9 раза, при сильной - в три раза. Ущерб от смыва в относительном стоимостном выражении составляет на слабоэродированных почвах на пашне 12-15%, естественных кормовых угодьях на 8-10%; на среднеэродированных соответственно 25-30% и 15-20%; сильноэродированных - 40-50% и 30-35% при кадастровой стоимости с/х земель, расположенных в Краснодарском крае - 83920 руб./га и в Республике Калмыкия - 5 680 руб./га (Природно-технические…, 2000; Сборник…, 2007).

Для понимания всей полноты ущерба землям с/х назначения региона от проявления деградационных процессов приведем осредненные данные по степени пораженности этими процессами (табл. 2). В основном деградационные процессы на землях с/х назначения региона проявляются в слабой степени (в среднем 62,5%). По каждому виду процесса и степени его проявления можно рассчитать стоимостной ущерб. Так, например, на 79% слабо опустыненных кормовых угодьях стоимость земли уменьшилась на 15-25% от стоимости не подверженных этому процессу земель, у 13% - на 30-40% и у 8% - на 50-60%.

Таблица 2

Степень пораженности земель сельскохозяйственного назначения юга европейской части России опасными деградационными процессами

Чрезвычайные ситуации в регионе, связанные с неблагоприятными условиями погоды

Статистические данные об опасных явлениях погоды (ОЯ), нанесших социальный и экономический ущерб в 1992-2009 гг., показывают, что на территории России практически каждый день в году где-либо отмечается опасное гидрометеорологическое явление (следует отметить, что не все они подпадают под критерий чрезвычайных ситуаций). Особенно это проявилось в последние 5 лет, когда в стране было зарегистрировано от 361 до 445 случаев опасных явлений в год. Наиболее подвержен возникновениям различных ОЯ юг европейской части России, который характеризуется наибольшей повторяемостью опасных явлений природы. В 2005 г. на территории региона наблюдалось 98 ОЯ, в 2006 г. - 87, в 2007 г. - 101, 2008 г. - 70, 2009 г. - 65. Ущерб от гидрометеорологических процессов (явлений) в регионе составляет 80-90% от всего ущерба, причиненного опасными природными процессами и явлениями (Доклад…, 2008). Так как наибольшая доля ущерба, причиненного сельскому хозяйству стихийными бедствиями, приходится на растениеводство, в отдельные годы объем ущерба в растениеводстве превышает 95% общего уровня экономических потерь в с/х производстве (Доклад…, 2010). Наибольший ущерб от природных чрезвычайных ситуаций в растениеводческой отрасли юга европейской части России причиняется засухами, крупным градом, заморозками, сильными дождями и ветрами и др.

Для реализации цели исследования нами (по архивным данным МЧС РФ) был сформирован каталог ЧС природного характера, произошедших (за 1992-2009 гг.) в растениеводческой отрасли юга европейской части России, включающий в себя сведения о количестве ЧС, их интенсивности, продолжительности, вызываемом ущербе, районе распространения для каждого из рассматриваемых опасных процессов (явлений). Анализ собранных данных показывает, что большая часть природных катастроф происходит в результате градовых процессов (21%), градовых процессов с сильными дождями и затопления посевов сельскохозяйственных культур (по 13%), дождями (8%), что вполне согласуется с публикуемой информацией в государственных докладах за последние пять лет. Анализ динамики гибели в регионе посевов с/х культур от ЧС природного характера за 18-летний период показывает, что потери носят регулярный и периодически катастрофический характер. Распределение рисков в растениеводческой отрасли региона, связанных с влиянием опасных природных процессов и явлений, характеризуется значительной неравномерностью по временам года. Результаты анализа показывают, что большинство ЧС происходит летом (57% от всех ЧС), а наименьшее - зимой (4%). На июнь месяц приходится 40% всех ЧС, происходящих летом.

Распределение ЧС природного характера по субъектам РФ в пределах региона обнаруживает отчетливую закономерность. Наибольшее количество ЧС (61%) происходит на землях Северо-Кавказского федерального округа, занимающего по площади около 30% территории юга европейской части России. На Ставропольский край приходится 15% всех ЧС, произошедших в растениеводческой отрасли региона, на Карачаево-Черкесскую Республику - 28%, Республику Северная Осетия-Алания и Кабардино-Балкарскую Республику - по 7%, Республику Дагестан - 3%, Чеченскую Республику - 1%. Минимальное количество ЧС в Чеченской Республике объясняется нерегулярностью их фиксирования, в связи с ведением на ее территории военных действий.

Риск возникновения ЧС природного характера в с/х отрасли региона распределен по территории региона также весьма неравномерно. Для выделения опасных территорий по степени риска ЧС больше подходят относительные показатели: число ЧС природного характера на 100 тыс. га земель с/х назначения (в данном случае не учитывается площадь, охватываемая чрезвычайной ситуацией). По результатам анализа произошедших (за период 1992-2009 гг.) ЧС в растениеводческой отрасли юга европейской части России произведена группировка субъектов РФ в пределах региона по уровню риска возникновения ЧС природного характера, что позволяет в дальнейшем осуществить дифференцированный подход при расчете страховых тарифов в с/х производстве региона. По степени риска были выделены 4 рисковых группы (количество ЧС на 100 тыс. га земель с/х назначения): очень слабый уровень - до 0,30; слабый - 0,31-1,0; средний - 1,0-3,0; высокий - более 3,0 (рис. 12).

Очень слабый уровень риска всех произошедших за 18 лет ЧС природного характера в растениеводческой отрасли региона (до 0,30 ЧС на 100 тыс. га земель с/х назначения) характерен для большей части территории региона (республики Дагестан, Ингушетия, Калмыкия, Чеченская, Астраханская, Волгоградская и Ростовская области). Слабая степень риска (0,31-1,0) отмечается в Краснодарском и Ставропольском краях. Средней степенью риска (1,1-3,0) отличается Кабардино-Балкарская Республика. Высокая степень риска (более 3,0) наблюдается на территориях республик Адыгея, Северная Осетия-Алания и Карачаево-Черкессия.

Рис. 12. Районирование территории региона по риску ЧС природного характера на землях с/х назначения (за период 1992-2009 гг.)

Проведенные в Росгидромете исследования показывают, что в настоящее время климатические условия на территории России существенно меняются, и тенденции этих изменений в ближайшие годы сохранятся и окажут существенные воздействия на условия использования земельного фонда юга европейской части России. В результате глобального потепления опасным может стать рост вероятности низких урожаев в результате увеличения частоты и повторяемости засух (в 1,5-2 раза) и повышения засушливости на территориях ряда субъектов РФ в пределах региона (Стратегический…, 2005). Увеличение теплообеспеченности свидетельствует о возможности расширения посевов более теплолюбивых и продуктивных с/х культур. Предполагается (Бобылев, 2000), что на Северном Кавказе и в Нижнем Поволжье рост термических ресурсов позволит создать базу для производства хлопка-сырца, винограда, чая и других ценных субтропических культур достаточную для удовлетворения потребностей страны при возможном росте мировых цен. При дальнейшем потеплении в регионе может увеличиться неблагоприятное воздействие насекомых - вредителей с/х культур на валовые сборы продукции растениеводства (эта тенденция наметилась в конце XX - начале XXI века). На наиболее плодородных землях Северного Кавказа, в бассейнах реки Дон и Волга (Краснодарский и Ставропольский края, Ростовская, Астраханская и Волгоградская области) в период до 2015 г. прогнозируется увеличение частоты возникновения катастрофических наводнений и затоплений с/х угодий в период весеннего и весенне-летнего половодья с нанесением большого ущерба (Стратегический…, 2005). В отношении изменения уровенного режима Каспийского моря существуют разные прогнозы, но в любом случае резкие понижения и подъемы уровня Каспийского моря особенно негативно проявятся в северной мелководной его части, в особенности в дельтах рек Волга, Терек, Сулак, где сосредоточены ценные сельскохозяйственные угодья. Прогнозируемый подъем уровня Азовского моря приведет к катастрофическому затоплению плавней и прилегающих к ним низменных террас. В результате этого в дельте Кубани будет затоплено более 900 кв. км суши (Востриков, 2006).