Итоговый отчет (аннотация)
Проведена разработка методологических и методических основ оптимизации структуры земельных угодий региона на основе концепции сельскохозяйственной эконологии с учетом требований землеустроительной науки. Разработка опирается на результаты агроэкологических исследований, проведенных на территории Республики Мордовия в период с 1981 по 2017 годы и с октября 2018 г. по август 2019 г., с целью выявления экономически и экологически сбалансированного соотношения пашни, луга, леса и многолетних насаждений. Промежуточные результаты исследовани показали, что на территории республики имеет место излишняя распаханность, которая и экологически и экономически обедняет природнотерриториальный комплекс. Внедрение рекомендаций, разработанных по результатам наших предыдущих исследований, инициировало перевод ведения земледельческой отрасли Мордовии на почвенно-типологическую основу и, как следствие, сокращение пахотного клина за последние 26 лет на 19,5 %. Это повлекло за сбой повышение средней урожайности и валовых сборов основных сельскохозяйственных культур на 30-50% и расширение рекреационных и отходоусваивающих свойств региона на столько же. Для закрепления и развития отмеченной положительной тенденции были продолжены исследования по данной тематике и проведена детализация системы мер по экологизации региональной аграрной политики, направленной на восстановление и поддержание ландшафтного баланса в регионе, которая включает в себя дальнейшее планомерное облесение приречных территорий, овражно-балочных и других «бросовых» земель, полезащитное лесоразведение с целью обеспечения устойчивости и продуктивности агроландшафтов.Полученные в ходе исследований результаты позволяют сформулировать следующие выводы в контексте поставленных в проекте задач:1. Установлены взаимосвязи между состоянием агроландщафтов и затратами энергии природного топлива на производство сельскохозяйственной продукции. В настоящее время в Республике Мордовия экологическое равновесие в ландшафтах нарушено (их состояние неустойчивое), так как преобразованные экосистемы занимают 49,7% угодий. Хотя в отдельных районах (Зубово-Полянский, Темниковский, Теньгушевский) сложилось высокоустойчивое состояние агроландшафтов. В Чамзинском районе, где состояние агроландшафтов минимально устойчивое, в благоприятные по природно-климатическом условиям годы урожайность зерновых самая высокая в республике (в 2018 г. – 50,3 ц/га), но при самых высоких затратах топливно-энергетических ресурсов на возделывание (в 8 раз выше, чем в среднем по республике). Однако в засушливом в 2010 г. средостабилизирующих функций агроландшафтов в Чамзинском районе было недостаточно, что привело к снижению урожайности зерновых культур до 4,1 ц/га (почти в 2 раза ниже среднерегиональной). Обращает на себя внимание Ичалковский и Темниковский районы, где состояние агроландшафтов, соответственно минимальноустойчивое и высокоустойчивое и урожайность зерновыхкультур находиться на среднереспубликанском уровне, независимо от погодно-климатических условий.Таким образом, энергетическая эффективность и стабильность производства зерна в Республике Мордовия существенно зависит от состояния агроландшафтов, то есть оптимальности или неоптимальности соотношений в структуре земельных угодий. Этот вывод еще раз подтверждает наши ранее сделанные выводы о больших затратах топливноэнергетических ресурсов на восстановление нарушенного экологического равновесия и тезис Г.Ф. Хильми (1978) о том, что с ухудшением почвенных условий «энергетическая цена» одной тонны растительного вещества возрастает. 2. Исследованы основные компоненты ресурсного комплекса сельскохозяйственного производства Республики Мордовия и обоснована целесообразность применения в сельскохозяйственном природопользовании концепции интегрального агроресурса. Исследования позволили установить, что в современных условиях отсутствия остроты дефицита в трудовых и материальных ресурсах аграрного производства, успешность производства в земледелии республики в наибольшей степени зависит от эффективности использования земельных ресурсов и экологической обстановки на территориях хозяйств. В рамках исследования была построена многофакторная системностатистическая модель ПТК Мордовии, как основа природного фундамента эффективного аграрного производства. Предложены методологические и методические аспекты многопланового количественного анализа межкомпонентных связей (отношений), которые приводят к формированию территориальных ландшафтных структур регионального порядка. Эти структуры в значительной степени определяют природную составляющую агроландшафтов территории. Была использована методология последовательного построения систем разного иерархического уровня. Применение методов непараметрической и параметрической статистики, в сочетании с ГИС ориентированными технологиями, позволило существенно расширить возможности исследования межкомпонентных отношений.Для выделенного трехфакторного пространства, методом многомерного шкалирования целочисленная размерность географического пространства оценена как равная трем. С помощью данного метода, а также регрессионного анализа, дана интерпретация физического смысла полученных факторов, определяющих структуру природных территориальных комплексов.Показано, что структура ПТК Мордовии описывается в рамках трех, в значительной степени независимых друг от друга факторов. Первый, ведущий фактор, определяется, в основном, геолого-геоморфологическими переменными. Второй фактор отображает схему влагооборота. Третий фактор, прежде всего, характеризует температурные переменные, причем, в наибольшей степени зимние. Объединение этих переменных в единую систему происходит через растительность и, в меньшей мере, через абсолютную высоту.Полученная факторная модель позволяет также строить дискретные и (или) непрерывные (континуальные) пространственные модели ПТК Мордовии, оценивать практически иные, независимо построенные системы, (в частности агроэкосистемы), которые существенно зависят от природного фактора.Таким образом, последовательный системный анализ сложных эколого-географических систем позволяет использовать большой набор статистических методов, и на количественной основе решать как традиционные задачи классификации ландшафта и построения ландшафтных карт, так и определять фактическую размерность пространственного объекта, давать интерпретацию физического смысла полученных базовых факторов, что и было продемонстрировано в данном исследовании.Модель также является основой для статистического описания пространственного поведения каждого компонента, что позволяет построить как континуальные, так и дискретные ландшафтные карты разной детализации; выявить равновесные и неравновесные отношения в структуре ПТК; описать размещение данных зон по территории.Полученная факторная модель структуры ландшафта с высокой степенью надежности определяет также важнейшие характеристики пространственной структуры компонентов и свойств, которые непосредственно не были включены в исходную систему, и может использоваться как основа при их независимом анализе. В частности она используется для решения задачи оптимизации сельскохозяйственного природопользования.3. Разработаны основные этапы составления экологического плана развития сельскохозяйственных предприятий применительно к хозяйствованию в агроландшафтах с различными типами почв.В экологическом планировании выделяются следующие этапы:1) Инвентаризация отдельных ресурсов сельского хозяйства с нанесением их на карты масштабов от 1:25000 до 1:5000.2) Интеграция этих данных в комплекс природных благ с использованием методов моделирования;3) Территориальная планировка, включающая три подпрограммы:а) расчет нагрузки на отдельные ресурсы; б) сопоставление показателей одной отрасли сельскохозяйственного предприятия с экологическими данными для других отраслей в так называемой экологической цене;в) расчет суммарной экологической нагрузки на природу. 4) Социально-экономические оценки и расчеты, на основании которых делаются выводы о “неподходящих” технологиях, необходимости их замены менее ресурсоемкими (или более безвредными), целесообразности расходов на дополнительные мероприятия по улучшению эстетики сельскохозяйственных ландшафтов. Проводится сравнение эффективности различных форм природопользования.В дальнейшем экологический план использования агроресурсного потенциала сопоставляется и координируется с показателями социальноэкономического плана или прогноза. Обеспечение взаимосвязи между экономикой и экологией в сельском хозяйстве должно базироваться не только на соотношении спроса и предложения, но и на государственном регулировании, т.е. экологический план необходимо подкреплять экономической программой. Учет социального фактора в экологизации сельского хозяйства направлен на усиление как региональной агроэкономики, так и национальной культуры.Таким образом, экологическое планирование в рамках воспроизводства агроресурсного потенциала занимает ведущее место. Оно базируется на обоснованных предложениях, исходящих из условий конкретных хозяйств. Сельскохозяйственное производство может быть экологически целесообразным, экономически жизнеспособным и социально приемлемым, но лишь в том случае, если экономические и экологические интересы земледельца и всего общества будут совпадать. Экологическому планированию в отдельных случаях предшествует составление эколого-хозяйственного баланса территории. Концепция эколого-хозяйственного баланса территории рассматривается как подход по управлению сельскохозяйственным природопользованием на уровне муниципального района.Проведенный анализ и составленный эколого-хозяйственный баланс свидетельствует о том, что в Мордовии сложилась напряженная экологическая ситуация с использованием земель. Поэтому необходимы мероприятия по выводу части земель из сельскохозяйственного использования на территориях этих хозяйств и (или) осуществление на них деятельности с более низкими антропогенными нагрузками.Использование процедуры эколого-хозяйственного баланса позволяет в итоге оптимизировать природопользование на соответствующей территории, сделать его рациональным, экологически безопасным и устойчивым.4. Предложены принципы оптимизации использования агроресурсного потенциала хозяйств-сельхозпроизводителей на основе концепции сельскохозяйственной эконологии.Наиболее употребимым принципом в нашем исследовании явился принцип геоэквивалентов, заключающийся в необходимости возврата в природную среду изымаемого вещества и энергии в процессе преобразовательной деятельности (Алпатьев, 1983). Применительно к сельскому хозяйству это означает, что природно-техническая система, создаваемая или восстанавливаемая человеком, например, на месте вырубленного леса, должна быть эквивалентна природной по составу и массе вещества, а еще лучше - превосходить ее по интенсивности процессов взаимообмена с окружающей средой и по биологической продуктивности. Энергетический потенциал ее должен быть не менее потенциала исходной преобразованной экосистемы.В соответствии с принципом геоэквивалентов трансформацию земель в Мордовии, т.е. вывод из-под пашни, облесение и залужение низкопродуктивных земель VIII, IX, и X классов бонитета, следует осуществлять по правилу: лесной земле - леса и сады, степной - луга. Для этого в согласно с Земельным кадастром в каждом хозяйстве ту часть пашни X класса бонитета, на которой механизированная обработка почвы затруднена (промоины, крутые склоны и т.п.), необходимо перевести под сенокосы. Остальную пашню X класса бонитета и всю пашню IX класса целесообразно после залужения с длительным сроком использования под многолетними травами перевести под сенокосы и пастбища, а на пахотных землях VIII класса бонитета ввести почвозащитные севообороты, увеличив долю площадей под многолетними травами до 50% и более.Определенную часть площадей (дифференцированно для каждого конкретного хозяйства) планируется отвести под многолетние насаждения. Сады и ягодники целесообразнее всего разместить на склоновых землях с глинистым и тяжелосуглинистым механическим составом, где возделывание других сельскохозяйственных культур затруднено. По нашим расчетам, площадь под садами в Мордовии должна быть доведена до 22,9 тыс. га. Наконец, важно отметить, что гарантией высокой продуктивности агроэкосистем в регионе может стать лишь стройная система агролесомелиоративных мероприятий. Пока же масштабы лесоразведения сокращаются, несмотря на то, что полезащитных насаждений в Мордовии в четыре раза меньше, чем необходимо. Для создания законченной системы лесозащиты потребуется отведение под защитные лесные насаждения всех видов 102 тыс. га, или 3,9% от общей территории Мордовии, которой необходимо возвратить леса. Системы защитных насаждений с искусственными водоемами по балкам, залужение и залесение оврагов и неудобий позволит создать культурный лесоаграрный ландшафт. При планировании лесомелиоративных работ на пашне должно быть учтено, что достаточный эффект в условиях Мордовии дают 9-12 метровые лесополосы из дуба, березы бородавчатой, лиственницы сибирской, тополя, а продуктивность полей больше коррелирует с защищенностью и окаймленностью их лесными полосами, чем с облесенностью.Кроме этого учитывались: принцип удаленности события, принцип системной дополнительности, принцип обманчивого благополучия, принцип неполноты информации, принцип преобразования природы (управления ею).