Исследование экологического состояния земель в целях устойчивого развития территории Российской Федерации

По результатам исследования за опорный период с 2001 по 2020 г. впервые построена электронная растровая карта экологического состояния земель территории Российской Федерации на основе характеристик первичной продукции фотосинтеза, выведенных из материалов дистанционного зондирования Земли из космоса аппаратами AVHRR и MODIS в форме показателей «продуктивности», трансформации земель и динамики содержания органического вещества в почве и обобщающего их индикатора SDG 15.3.1. Indicator of Land Degradation (Trends.Earth, 2018).
В качестве конечного продукта, полученного анализом данных дистанционного зондирования за длительный промежуток времени (c 2001 по 2020 г.г.), получены таблицы попиксельных геопривязанных значений целевых и вспомогательных индикаторов состояния земель административных единиц Российской Федерации, их картографическое обобщение и результирующие таблицы площадей земель:
1) улучшающихся с течением времени,
2) не изменяющихся с течением времени,
3) ухудшающихся с течением времени,
4) не установленного качества.
По результатам обобщения этого материала установлено, что в составе земель Российской Федерации, общей площадью 17 млн. кв. км, к категории потенциально деградированных по индикатору SDG 15.3.1 на конец 2020 года относятся 2.2 млн. кв. км, что составляет 13 % территории. В то же время 45% территории заняты землями из категории стабильных, не изменившихся в течение последних 19 лет. Примерно 41% территории относится к землям улучшившимся.
Установлена статистически достоверная нелинейная закономерная связь индикатора экологического состояния земель Российской Федерации (в форме показателя доли не деградированных земель с учётом доли не установленных земель, определяемых в рамках процедуры оценки SDG 15.3.1) с величиной удельных выбросов загрязняющих веществ в атмосферный воздух от стационарных источников, расположенных на территории субъекта (среднее значение показателя за период с 2010 по 2013 г.), имеющая вид (Глазунов и др., 2019):
y=2.8*x^(-0.13)*exp(-210/x).
Математическим анализом этого уравнения установлена пороговая величина удельных выбросов от стационарных источников на уровне субъекта РФ, составившая 1610 кг на кв. км.
Пороговая величина делит фазовую плоскость зависимости показателя деградации от величины удельных выбросов на две области, в первой рост удельных выбросов сопровождается уменьшением деградации земель, во второй – закономерным увеличением.
Вероятность превышения пороговой величины удельных выбросов, которая для территории Российской Федерации равна 1610 кг на квадратный километр, составляет 37 %. Риск роста деградации земель с ростом объемов выбросов характерен для 36 % территориальных единиц РФ. В то же время, для 64 % территориальных единиц вероятно уменьшение потенциальной деградации земель в связи с ростом в них объемов выбросов.
Создана основа для оценки будущего состояния земель Российской Федерации по данным космического мониторинга в виде базы попиксельных данных начальных значений индикаторов SDG 15.3.1 за базовый период с 2001 по 2020 г.г.

Финансирование.
Исследование выполнено частично при поддержке Междисциплинарной научно-образовательной школы Московского государственного университета имени М. В. Ломоносова «Будущее планеты и глобальные изменения окружающей среды», а также в рамках государственного задания Министерства науки и высшего образования Российской Федерации «Почвенные информационные системы и оптимизация использования почвенных ресурсов» (Номер ЦИТИС: 121040800147-0).