Балльная оценка природного потенциала ландшафтов (на примере степной провинции Ставропольской возвышенности)

удк 502.33 П. А. Диденко [P. A. Didenko]

балльная оценка природного

ПОТЕНЦИАЛА ЛАНДШАФТОВ

Mark assessment of natural potential of landscapes

В статье дается определение, структура и методика исследования природного потенциала; проводится оценка природно-ресурсного потенциала степных ландшафтов. На основе оценки определяется степень благоприятности ландшафтов для сельскохозяйственного производства.

The article gives definition, structure and methods of research of natural potential is given; the assessment of natural and resource potential of steppe landscapes is carried out. On the basis of an assessment indicators of usefulness of landscapes for agricultural production is defined.

Ключевые слова: компонентно-ресурсный, территориально-ресурсный, природный потенциал, ландшафт, оценка.

Key words: romponent and resource, territorial and resource, natural potential, landscape, assessment.

Для совершенствования оптимального аграрного природопользования становится актуальным обоснование и размещение сельскохозяйственных угодий с учетом природного потенциала ландшафтов (7). Природный потенциал можно определить как совокупность природных ресурсов, обеспечивающих потенциальные возможности формирования и функционирования различных видов хозяйственной деятельности на территории данного ПТК. Выделяются две составляющих природного потенциала: компонентно-ресурсный и территориально-ресурсный потенциалы (рис. 1).

Такое понимание природного потенциала предполагает расчет суммарного природного потенциала, включающего в себя частные потенциалы отдельных компонентов. Оценку частных потенциалов предлагается проводить по 5-балльной системе. При суммарной оценке природного потенциала вычисляется сумма баллов частных потенциалов.

Для характеристики климатических компонентов анализируются следующие показатели: продолжительность безморозного периода; продолжительность периода с вегетационно активной температурой (выше 10 °С); сумма среднесуточных температур; количество осадков за год; количество осадков за период с температурой выше 10 °С; влажность за этот же период.

Характеристика почвенных компонентов включает в себя выделение преобладающих типов почв, содержание гумуса, мощность гумусового горизонта, реакция рН водного раствора, механический состав, засоленность.

Рис. 1. Структура природного потенциала.

По мощности гумусового горизонта (А+В) были выделены сверхмощные почвы (более 120 см) — 4 балла, мощные (120-80 см) — 3 балла, среднемощные (80-40 см) — 2 балла, маломощные (менее 40 см) — 1 балл.

По гумусу: тучные (более 9 %) — 4 балла, среднегумусные (9-6 %) — 3 балла, малогумусные (6-4 %) — 2 балла и слабогумусированные, с содержанием гумуса менее 4 % — 1 балл.

По содержанию сухого остатка или суммы солей почвы оценивались следующим образом: незасоленные (менее 0,3 %) — 4 балла, слабозасолен-ные (0,3-0,6 %) — 3 балла, среднезасоленные (0,6-1 %) — 2 балла, сильноза-соленные (1-2 %) — 1 балл и солончаки (более 2 %) — 0 баллов.

По кислотно-щелочной реакции почвам были присвоены следующие баллы: нейтральные почвы с реакцией 5,6-7,4 — 4 балла, слабокислые (5,15,5) и слабощелочные (7,5-8,5) — 3 балла, среднекислые (4,6-5,0) — 2 балла, сильнокислые (4,5 и менее) и сильнощелочные (более 8,5) — 1 балл.

По механическому составу максимальный балл (3) был присвоен средне- и легкосуглинистым почвам, так как они содержат сравнительно большое количество питательных веществ, легко обрабатываются и обладают хорошим водно-воздушным режимом, обеспечивающим химико-биологические процессы в почве. Низший бал (1) получили глинистые почвы как обладающие плохими физическими свойствами и хуже поддающимися обработке, а также песчаные почвы как бесструктурные и с незначительными запасами питательных веществ. Промежуточный балл (2) получили супесчаные и тяжелосуглинистые почвы.

Важнейшими характеристиками рельефа, от которых зависят сток и эрозия почв, являются крутизна, длина и экспозиция склонов.

Оценка водных компонентов проводилась на основе величины годового стока поверхностных вод, наличия и качества подземных вод. В качестве характеристик годового стока рассматривались: суммарный объем стока (м), модуль стока (объем стока в единицу времени с единицы площади во-

досбора, л/с с км2), коэффициент стока (отношение величины стока к количеству осадков).

Для характеристики подземных вод использовались данные о глубине их залегания (м) и уровне минерализации (г/л), что характеризует их как фактор, влияющий на развитие орошение или необходимость дренажа и отвода.

Оценка биогенного природного потенциала осуществлялась по многообразию ее видового состава и урожайности в зеленой массе по морфологическим единицам ландшафта.

Оценка территориально-ресурсного потенциала представляет собой интегральную оценку компонентного потенциала по морфологическим единицам ландшафта и его внутриландшафтное разнообразие, обеспечивающее устойчивость ландшафта, а также степень их антропогенной измененности.

Перечисленные выше данные климатических компонентов легли в основу расчета коэффициента увлажнения. Ландшафты оценивались по пятибалльной шкале. Наивысший балл (4) присваивался территории с Кув 1 и более, так как такое увлажнение является оптимальным для возделывания пшеницы как одной из основных сельскохозяйственных культур. Балл 3 был присвоен территории с Куе 0,9-0,99; 2 — с Куе 0,7-0,89 (1 балл соответствует Куе 0,5-0,69 и 0 — менее 0,5).

Для оценки вертикальной и горизонтальной расчлененности территории использовался показатель степени вертикальной расчлененности территории, который характеризуется глубиной расчленения рельефа, отражающей превышение водоразделов над базисами эрозии. Этот показатель определяется как разность наибольшей и наименьшей абсолютных высот. Для глубины расчленения рельефа принята шкала относительных высот со следующими баллами: более 500 м — 0 баллов; 300-500 м — 1; 200-300 м — 2; 100-200 м — 3 и 50-100 м — 4 балла.

Горизонтальное расчленение рельефа (коэффициент расчлененности) характеризуется длиной овражной и гидрографической сети на 1 км2 площади (5). Различаются очень слабая (меньше 0,1 км/км2), слабая (0,1-0,4), средняя (0,4-0,7), сильная (0,7-1) и очень сильная (больше 1) степени развития эрозии.

Одной из задач организации землепользования на ландшафтной основе является анализ морфологической структуры ландшафтов и ее взаимосвязь с пространственным размещением сельскохозяйственного землепользования. При этом большое внимание уделяется неоднородности ландшафтной структуры (3, 1, 6).

Для оценки внутриландшафтного разнообразия использовались индекс дробности

к = П,

S

где n — количество контуров,

S — общая площадь; n

и коэффициент сложности

£

где £о — средняя общая площадь (Оо = —).

п

Чем больше значение К, тем разнообразнее ландшафтная структура территории.

Степные ландшафты занимают западные, северные и восточные районы Ставропольской возвышенности с абсолютными высотами 200350 м (рис. 2).

Большая часть территории сложена лессовидными суглинками, которые подстилаются осадочными породами плиоцена. В рельефе преобладают эрозионно-аккумулятивные равнины, где водораздельные слабо расчлененные пространства чередуются с речными долинами и балками. Климат провинции континентальный. Испаряемость увеличивается до 700-800 мм при сокращении годовых сумм осадков (400-450 мм). Поэтому здесь сформировались злаковые (ковыльно-типчаковые) степи на черноземах. Однако дефицит влаги снижает ресурсовоспроизводящие функции в использовании почв ландшафтов.

Наиболее благоприятен в климатическом отношении Егорлыкско-Сенгилеевский ландшафт (2 балла), на его территории Кув составляет 07-08. Это связано с его наибольшей приподнятостью и крайним юго-западным положением в Ставропольском крае. 1-й балл присвоен Расшеватско-Егор-лыкскому ландшафту (Кув 0,5-0,65), занимающему крайнее западное положение на возвышенности. Наименьший балл — 0 присвоен Среднеегорлык-скому, Бурукшунскому, Нажнекалаусско-Айгурскому и Карамык-Томузлов-скому ландшафтам, располагающимся на северо-востоке и востоке степной провинции и получающим меньшее по сравнению с другими ландшафтами количество осадков.

Определяющую роль в формировании стока играет крутизна склона. Пороговая величина крутизны, при которой начинается эрозия, сильно различается в зависимости от литологии почвообразующих пород и ряда других условий. Поэтому единой классификации склонов в данном отношении быть не может.

Для характеристики вертикальной и горизонтальной расчлененности территории использовался показатель степени вертикальной расчлененности территории, который характеризуется глубиной расчленения рельефа, отражающей превышение водоразделов над базисами эрозии. Этот показатель определяется как разность наибольшей и наименьшей абсолютных высот. Для глубины расчленения рельефа принята шкала относительных высот со следующими баллами: более 500 м — 0 баллов; 300-500 м — 1; 200-300 м — 2; 100-200 м — 3 и 50-100 м — 4 балла. В соответствии с этой шкалой для степных ландшафтов наиболее типичны баллы 1-0.

Наибольшие углы наклона имеются в Егорлыкско-Сенгилеевском ландшафте — 2,1°, что соответствует 2-м баллам; 3 балла присвоено Кара-мык-Томузловскому ландшафту, так как средний угол наклона здесь равен 1,4°. В остальных ландшафтах угол наклона не превышает 1° (4).

I — Егорлыкско-

Сенгилеевский;

II — Расшеватско-

Егорлыкский;

III — Среднеегорлык-

ский;

IV — Бурукшунский;

V — Нижнекалаусско-

Айгурский;

VI — Карамык-

Томузловский

Рис. 2. Ландшафты степной провинции Ставропольского края.

Горизонтальное расчленение рельефа характеризуется длиной гидрографической сети на 1 км2 площади, а также средним расстоянием между соседними тальвегами эрозионной сети (5). Первый показатель, называемый коэффициентом расчлененности территории, определяется по формуле

*=ь,

р

где Ь — общая длина гидрографической сети, км;

Р — площадь ландшафта, км2.

С увеличением этого коэффициента возрастает площадь смытых почв.

Второй показатель — среднее расстояние между соседними тальвегами речной (эрозионной) сети — определяется по формуле р

а =—, Ь

где а — среднее расстояние между соседними тальвегами в

пределах площади ландшафта, км.

Колебания относительных высот Егорлыкско-Сенгилеев-ского ландшафта составляют 200-300 м, соответственно, глубина вертикального расчленения этого ландшафта 100 м; Расшеватско-Егорлыкский от 150-350 м с глубиной вертикального расчленения 200 м; Среднеегорлык-ский ландшафт — 100-250 м, глубина вертикального расчленения составляет 150 м; Бурукшунский ландшафт — 50-150 м с глубиной вертикального расчленения 100 м; Нижнекалаусско-Айгурский ландшафт — 100-290 м, глубина его вертикального расчленения равна 190 м; и Карамык-Томузлов-ский ландшафт с колебанием относительных высот 100-336 м имеет глуби-

ну вертикального расчленения 236 м. В соответствии со шкалой вертикального расчленения для степных ландшафтов наиболее типичны баллы 2-3.

Степень развития линейной эрозии по ландшафтам различается незначительно: от 0,10 в Нижнекалаусско-Айгурском до 0,26 в Среднеегор-лыкском ландшафте, что связано незначительным развитием гидрографической сети.

Наибольшее количество морфологических единиц имеет Нижнекала-усско-Айгурский ландшафт, однако, коэффициент сложности и индекс дробности у него составляют 0,004 и 0,0007 соответственно, что связано с его большой площадью — 7810 км2. В связи с этим ему присвоен минимальный балл — 0. Кроме него 0 баллов имеют Расшеватско-Егорлыкский и Карамык-Томузловский ландшафты с коэффициентом сложности 0,001 и 0,003 и индексом дробности 0,001 и 0,0007 соответственно. По 1 баллу набрали Средне-егорлыкский и Бурукшунский ландшафты с коэффициентом сложности 0,002 и 0,012 и индексом дробности 0,0007 и 0,002 соответственно. Больше всего баллов (3 балла) набрал Егорлыкско-Сенгилеевский ландшафт с коэффициентом сложности и индексом дробности 0,021 и 0,004. Баллы были присвоены по следующей шкале: 4 балла — 1-0,008; 3 балла — 0,006-0,0079; 2 балла — 0,004-0,0059; 1 балл — 0,002-0,0039 и 0 баллов — 0-0,0019. Таким образом, чем больше коэффициент сложности и индекс дробности, тем ландшафт устойчивее к антропогенному воздействию и тем разнообразнее можно устроить его сельскохозяйственную структуру.

На исследуемой территории степень благоприятности для сельскохозяйственного производства различна (см. табл.).

Наибольшую оценку получил Егорлыкско-Сенгилеевский ландшафт за счет его более высокого агроклиматического потенциала по сравнению с другими степными ландшафтами, небольшой расчлененности и развития овражной эрозии. Однако слабое разнообразие ландшафтной структуры делает его менее устойчивым к антропогенной нагрузке и должно служить ограничивающим фактором при организации сельскохозяйственного землепользования. Наименьшую оценку получили Карамык-Томузловский, Нижнекалаусско-Айгурский и Расшеватско-Егорлыкский ландшафты, что связано с расчлененностью территории и менее благоприятными гидротермическими условиями.

Таким образом, основным лимитирующим фактором при организации пространственной структуры агроландшафтов является степень расчлененности территории, развитие эрозионных процессов и климатические условия.

Учитывая природные особенности степных ландшафтов, необходимо проведение мероприятий по более оптимальному их использованию. Так, в ландшафтах, где особенно интенсивно протекают эрозионные процессы, большое значение имеет комплекс мероприятий по защите почв от эрозии: противоэрозионная организация территории с выделением земель с сильно смытыми почвами в почвозащитные севообороты, контурная обработка почв, увеличение посевов многолетних трав и т. д.

СТЕПЕНЬ БЛАГОПРИЯТНОСТИ ЛАНДШАФТОВ ДЛЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОГО ПРОИЗВОДСТВА

Ландшафт Агроклиматический потенциал Расчлененность Ландшафтное разнообразие Суммарный балл

Егорлыкско-Сенгилеевский 2 9 3 14

Расшеватско-Егорлыкский 1 10 0 11

Среднеегорлыкский 0 11 1 12

Бурукшунский 0 11 1 12

Нижнекалаусско-Айгурский 0 11 0 11

Карамык-Томузловский 0 9 0 9

ЛИТЕРАТУРА

1. Викторов А. С. Применение различных показателей при проведении границ природно-территориальных комплексов (на примере Приаральских Каракумов). Землеведение. Т. 11. 1976.

2. Диденко П. А. Агроландшафты лесостепной провинции Ставропольской возвышенности: рукопись канд. дисс. Ставрополь, 2001.

3. Ивашутина Л. И., Николаев В. А. К анализу ландшафтной структуры физико-географических регионов // Вестник МГУ Сер. геогр. 1969. № 4. С. 49-59.

4. Каторгин И. Ю. Анализ морфометрических показателей рельефа ландшафтов Ставропольского края (на примере крутизны склонов) // Вопросы географии и краеведения. Ставрополь, 2008. С. 22-28.

5. Кирюшин В. И. Экологические основы земледелия. М.: Колос, 1996. 366 с.

6. Николаев В. А. Проблемы регионального ландшафтоведения. М.: Изд-во МГУ, 1979. 160 с.

7. Пашканг К. В., Васильева И. В. и др. Опыт ландшафтного исследования совхоза для сельскохозяйственных целей // Вестн. Моск. ун-та. Сер. 5. География. 1962. № 4. С. 6-14.

8. Шальнев В. А. Ландшафты Ставропольского края. Ставрополь, 1995. 51 с.

ОБ АВТОРЕ

Диденко Павел Анатольевич, ФГАОУ ВПО «Северо-Кавказский федеральный университет», канд. геогр. наук, доцент кафедры физической географии и ландшафтоведения Института естественных наук. didenkop@yandex.ru.

Didenko Pavel Anatolyevich, candidate of geographical sciences, associate professor, North Caucasian federal university, Institute of natural sciences, chair of physical geography and landscape science. didenkop@yandex.ru.