Исследования сезонной и многолетней динамики растительности солонцовых комплексов Кизлярских пастбищ с применением системы Вега-Science

Исследования почв солонцовых комплексов Кизлярских пастбищ затрагивают не только вопросы состояния почвенного покрова и в частности вопросы водно-солевого режима почв, но и связанные непосредственно с этим проблемы их биологической продуктивности. По результатам исследований прошлых лет приводится обоснование обобщающей концепции формирования общей биомассы и составляющих ее элементов в системе почва – растение – животный мир (Залибеков З.Г., Яруллина Н.А., 1978; Савич В.И., Саидов А.К., Шнее Т.В. и др., 2011).
Резкое увеличение антропогенной нагрузки на единицу площади с повышением потребности человека в масштабном производстве продуктов неуклонно ведет к деградации почв солонцовых комплексов и снижению их биологическолй продуктивности и в частности урожайности кормовых угодий отгонного животноводства. Последствия антропогенного воздействия ставить под угрозу решение актуального вопроса продовольственной безопасности. Безусловно, отгонное животноводство ввиду своей актуальности, не теряет прибыльности и окупаемости и продолжает быть одним из основных видов хозяйственной деятельности.
Помимо антропогенной нагрузки причиной деградации почв солонцовых комплексов является острозасушливый климат с годовым количеством осадков около 300 мм., а так же современные тенденции потепления, снижение уровня Каспийского моря. Данный факт находит свое отражение на состоянии ландшафтов аридных регионов, хрупких и отзывчивых к антропогенной деятельности человека. Последствием таких воздействий, как правило, является деградация, а в дальнейшем – потеря плодородного почвенного покрова и возникновение процессов опустынивания. Успешность почвозащитных мероприятий во многом зависит от оперативности реагирования на негативные изменения в растительном покрове. Одним из основных направлений исследований почвенного покрова является применение дистанционных методов при помощи различных вегетационных индексов (ВИ), основанных, как правило, на сканировании больших площадей со спутника или самолета (Кулик К.Н., Петров В.И., Рулев А.С. и др., 2018). Дистанционные методы исследования позволяют анализировать динамику растительности и ее состояние на обширных территориях в краткосрочном и многолетнем аспектах, что позволяет решать вопросы охраны природных ресурсов с достаточно высокой скоростью отклика на процессы деградации почвенного покрова.
Последствия антропогенного воздействия как основного фактора деградации пастбищ равнинной зоны Дагестана (Добровольский Г.В., Федоров К.Н., Стасюк Н.В. и др., 1991; Гасанова З.У., Абдурашидова П.А., Желновакова В.А. и др., 2013; Седых В.А., Котенко М.Е., Садуакасов Н.М. и др., 2018) являются объектом исследования современных ученых и исследователей. Оценка экологических последствий антропогенной нагрузки, исследование путей совершенствования агропроизводства для получения более качественной продовольственной продукции и сохранение состояния окружающей среды так же находятся под пристальным вниманием ученых (Залибеков З.Г., Мамаев С.А., Биарсланов А.Б. и др., 2019; Гасанов Г.Н., Асадулаев З.М., Асварова Т.А. и др., 2019; Кулик К.Н., Петров В.И., Рулев А.С. и др., 2018; Магомедов Ш.М., Садыков М.М., 2017; Стальмакова В.П., Ашурбекова Т.Н., 2016).
Целью данного исследования – является определение динамики ВИ по данным системы «Вега-Science», установление связей с усредненными годовыми значениями наземных (полевые и гидрометеорологические) исследований. Основными этапами реализации поставленной цели являются: анализ исследований прошлых лет, применение современных информационных ресурсов в решении вопросов оценки состояния почвенного и растительного покровов территорий отгонного животноводства в условиях аридного климата и высокой антропогенной нагрузки. Материалы исследования могут найти практическое применение при разработке цифровых систем мониторинга за состоянием земель отгонного животноводства, а так же рационального использования почвенных ресурсов для нужд агропромышленного комплекса.
Рассматривается опыт применения онлайн сервиса для определения значений вегетационного индекса (ВИ) в дистанционном исследовании состояния почвенного и растительного покровов на примере Кизлярских пастбищ. В качестве инструмента определения ВИ использована системы «Вега-Science» в административных граница Ногайского района. В результате на основе разновременных и разносезонных композитов с заданным временным разрешением получена картина динамики изменения значений ВИ. Установлено, что растительность, являясь индикатором состояния почвенного покрова, выступает достаточно достоверным идентификатором показателей ВИ. Выявлено, что за пятилетний период, наряду со снижением показателей среднегодовых значений ВИ, снизилась продуктивность эфемеровой растительности на фоне повышения среднегодовых значений температуры окружающей среды и понижения количества выпадающих осадков. Высокая антропогенная нагрузка, климатические изменения и крайне засушливое лето 2020 г. на Юге России привели к деградации пастбищных угодий и близлежащих территорий, что проявляется в виде песчаных (пыльных) бурь (Биарсланов А.Б., Залибеков З.Г., Гасанова З.У. и др., 2021).
Работа выполнена в рамках темы Института космических исследований РАН «Мониторинг» (госрегистрация № 122042500031-8) в части обработки данных ДЗЗ с использованием сервиса «Вега-Science» (Loupian et al., 2022) и инфраструктуры Центра коллективного пользования «ИКИ-Мониторинг» (Лупян и др., 2015), а также по теме Научно-исследовательской работы Прикаспийского института биологических ресурсов Дагестанского федерального исследовательского центра № 122032200273-6 в части наземного обследования растительности солонцовых комплексов Кизлярских пастбищ.