Равнинная часть Еврейской Автономной Области (ЕАО), расположенная на стыке Амурско-Бирской и Среднеамурской низменностей, представляет собой уникальный, но крайне уязвимый природно-территориальный комплекс (ПТК). Исторически эта территория была центром хозяйственного освоения региона, главным образом, за счет земледелия.
Актуальность данного исследования определяется критической степенью антропогенной измененности (АТЛ) ландшафтов, вызванной доминированием монокультурного сельского хозяйства. Согласно последним региональным отчетам, посевные площади сои в ЕАО превышают 92% от общего объема сева, что делает агроландшафтогенез безусловным и наиболее мощным фактором трансформации геосистем. Такое интенсивное, однотипное использование земель несет прямые угрозы для почвенного плодородия и гидрологического режима, что требует незамедлительного, комплексного геоэкологического анализа.
Цель работы состоит в глубоком анализе и количественной оценке степени антропогенной измененности ландшафтов равнинной части ЕАО, а также в формулировании ключевых видов воздействия, их территориальной локализации и экологических последствий.
Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:
- Раскрыть теоретико-методологические основы антропогенного ландшафтоведения и обосновать выбор инструментария для оценки АТЛ.
- Проанализировать природно-хозяйственную специфику равнинной части ЕАО и выявить доминирующие факторы трансформации (агроландшафтогенез).
- Количественно оценить степень уязвимости ландшафтов, проанализировать деградацию почвенного покрова и трансформацию гидросети.
- Сформулировать выводы о текущем состоянии ландшафтов и предложить стратегию их оптимизации.
Объектом исследования являются природно-антропогенные геосистемы равнинной части Еврейской Автономной Области. Предмет — закономерности и степень антропогенной измененности данных ландшафтов под влиянием хозяйственной деятельности, в первую очередь, сельского хозяйства.
Теоретико-методологические основы изучения антропогенной трансформации ландшафтов
Понятийный аппарат и методологические подходы к антропогенному ландшафтоведению
Антропогенное ландшафтоведение — это важнейшая ветвь физической географии и геоэкологии, фокусирующаяся на изучении природно-антропогенных геосистем, где человек и его деятельность выступают в качестве мощного, преобразующего компонента. Прежде чем приступить к оценке, важно четко определить терминологию, чтобы обеспечить точность анализа.
В соответствии с классической отечественной школой ландшафтоведения, ландшафт определяется как генетически однородный территориальный комплекс, формирующийся в результате длительного взаимодействия природных компонентов (рельеф, климат, воды, почвы, биота). Антропогенное воздействие — это совокупность прямых и опосредованных влияний хозяйственной деятельности человека, ведущих к изменению структуры, функций и динамики природного ландшафта. Измененность ландшафта представляет собой меру отклонения современного состояния геосистемы от ее исходного, фонового (потенциально природного) состояния.
Ключевым методологическим моментом является разграничение понятий «антропогенный» и «антропогенизированный» ландшафт, которое было детально разработано А.Г. Исаченко.
Антропогенные ландшафты (такие как карьеры, водохранилища, крупные городские агломерации) — это геосистемы, полностью созданные или коренным образом преобразованные человеком, где природная основа практически не прослеживается.
Антропогенизированные ландшафты (к которым относится большинство сельскохозяйственных угодий ЕАО) — это территории, где природная зональная основа (климат, крупный рельеф, твердый фундамент) остается инвариантной и продолжает определять главные черты ландшафта, но его вторичные, динамичные компоненты (почва, биота, гидросеть) глубоко трансформированы. Именно второй тип преобладает в равнинной части ЕАО, что требует особого внимания при разработке мер по восстановлению.
Для комплексного анализа таких сложных геосистем наиболее целесообразны следующие системные подходы:
- Геотехносистемный подход. Он рассматривает ландшафт как самоорганизующуюся систему, включающую три ключевые подсистемы: природа, техника и человек. В контексте ЕАО, техническая подсистема включает мелиоративные и дренажно-коллекторные системы, а также агротехнологии, которые активно преобразуют переувлажненную равнинную среду, что, в свою очередь, определяет направленность трансформации.
- Ландшафтный подход. Он позволяет анализировать пространственную структуру преобразованных территорий, выделяя антропогенные модификации типологических единиц ландшафта (например, переход природно-луговых комплексов в агроландшафты).
Методики количественной оценки степени преобразованности ландшафтов
Объективная оценка АТЛ требует не только описания, но и количественного измерения степени трансформации. В современной геоэкологии и для целей данной дипломной работы незаменимыми инструментами являются Географические информационные системы (ГИС) и данные Дистанционного зондирования Земли (ДЗЗ).
ДЗЗ (с таких спутников, как Landsat 8 и Sentinel 2 для оптического анализа, и Sentinel 1 для радиодиапазона) позволяют оперативно и на обширной территории картировать контуры антропогенно измененных земель (пашня, дороги, застройки), определять динамику посевных площадей и выявлять деградационные процессы (например, очаги палов или эрозии). ГИС, в свою очередь, обеспечивает интеграцию этих данных с традиционными картографическими и статистическими источниками для создания комплексных карт антропогенной нагрузки.
Для получения обобщенной количественной характеристики степени антропогенной измененности используется методика расчета коэффициента антропогенной преобразованности ($\text{К}_{\text{ат}}$), предложенная П.Г. Шищенко (1988). Этот коэффициент позволяет свести разнородные виды воздействия к единой численной мере, характеризующей степень трансформированности региона:
Kат = Σ ri ⋅ ρi ⋅ qi
Где:
| Символ | Значение | Смысл |
|---|---|---|
| $r_i$ | Ранг антропогенной преобразованности | Характеризует вид природопользования (напр., 1 — заповедная зона, 10 — земли промышленного назначения). |
| $\rho_i$ | Доля площади | Доля, которую занимает $i$-й вид природопользования в общей площади анализируемого ландшафта. |
| $q_i$ | Индекс глубины преобразованности | Характеризует интенсивность воздействия (напр., 1,00 для слабого, до 1,50 для высокоинтенсивного). |
Значение $\text{К}_{\text{ат}}$, варьирующееся от 1 (слабо измененные ландшафты) до 10 (полностью трансформированные системы), служит объективным показателем для сравнения различных природно-территориальных комплексов и является ключевым инструментом в рамках исследования.
Природно-хозяйственная специфика равнинной части ЕАО и факторы трансформации
Физико-географическая характеристика равнинной части ЕАО (Амурско-Бирская низменность)
Равнинная часть ЕАО приурочена к южной части области и занимает преимущественно Амурско-Бирскую низменность. Этот регион характеризуется муссонным климатом с избыточным увлажнением в летний период, что исторически приводило к заболачиванию и формированию специфического почвенного покрова.
Почвы: Доминируют бурые лесные, лугово-болотные и аллювиальные почвы. Низменности, особенно в поймах Амура и Биры, характеризуются тяжелым гранулометрическим составом и переувлажнением, что традиционно требует мелиорации для ведения земледелия.
Гидрография: Густая речная сеть. Многочисленные притоки Амура (Бира, Биджан, Тунгуска) определяют высокую обводненность территории. Именно эта природная особенность — переувлажнение — обусловила как потенциал для земледелия (при условии осушения), так и высокую уязвимость гидросети к антропогенному вмешательству.
Доминирующий фактор антропогенной трансформации: агроландшафтогенез
Анализ структуры земельного фонда ЕАО показывает, что, несмотря на преобладание земель лесного фонда (63%), основное антропогенное воздействие сконцентрировано на 14,8% территории, занятой сельскохозяйственными угодьями. Это не так много в процентном отношении, однако именно на этих участках формируется критическая антропогенная нагрузка.
| Категория земель (на 01.01.2023 г.) | Доля от общей площади (%) |
|---|---|
| Земли лесного фонда | 63,0% |
| Земли сельскохозяйственных предприятий и граждан | 11,4% |
| Сельскохозяйственные угодья (включая пашню) | 14,8% |
Ключевым фактором трансформации является агроландшафтогенез, сконцентрированный в долинах крупных рек и на прилегающих низменностях. В равнинной части ЕАО сложилась критическая ситуация монокультуры сои. Не пора ли нам задуматься о том, как долго агроландшафты смогут выдерживать такую одностороннюю нагрузку без фатальных последствий?
Монокультура сои как ключевой преобразователь ландшафта:
В 2024 году общая площадь сева в ЕАО составила более 132 тысяч гектаров, при этом посевы сои заняли около 122 тысяч гектаров. Это означает, что соя занимает свыше 92% всех пахотных земель. Такой дисбаланс, безусловно, является чрезвычайным для региональной агроэкологии.
Такая узкая специализация приводит к следующим видам трансформации:
- Гомогенизация ландшафта: Происходит замещение естественных луговых и лесных экосистем на обширные, однородные поля. Это снижает биологическое разнообразие и устойчивость геосистемы, делая ее зависимой от внешнего вмешательства.
- Усиление зависимости от агротехнологий: Монокультура требует интенсивного применения минеральных удобрений и пестицидов, что ведет к химическому загрязнению почв и поверхностных вод.
- Территориальная приуроченность: Агроландшафты, созданные под сою, локализованы в наиболее плодородных и доступных для мелиорации зонах — в пределах Амурско-Бирской низменности, что максимально усиливает антропогенное давление на пойменные и припойменные ландшафты.
Таким образом, доминирующий фактор трансформации — интенсивно используемая, монокультурная пашня — формирует специфический тип антропогенизированного ландшафта, чья устойчивость напрямую зависит от агроэкологической стратегии.
Экологические последствия и уязвимость ландшафтов к антропогенному воздействию
Антропогенная измененность ландшафтов равнинной части ЕАО проявляется в деградации ключевых компонентов геосистемы: почвенного покрова и гидрографической сети.
Деградация почвенного покрова агроландшафтов ЕАО
Наиболее очевидным и документированным последствием агроландшафтогенеза является снижение плодородия почв. Чрезмерная эксплуатация земель под монокультуру сои без должного севооборота приводит к истощению запасов органического вещества и питательных элементов. И что из этого следует? Длительное отсутствие севооборота приводит к формированию так называемой «усталости почв», когда резко падает не только урожайность, но и их способность к самовосстановлению.
Состояние плодородия почв (на основе агрохимических обследований):
| Показатель | Средневзвешенное содержание | Процент земель с низкой обеспеченностью | Примечание |
|---|---|---|---|
| Органическое вещество (Гумус) | 3,4% | 76,4% | Критически низкая обеспеченность, обусловленная минерализацией органики при распашке. |
| Подвижный фосфор (P2O5) | Низкое | 70,8% | Дефицит элемента, необходимого для развития сои. |
| Обменный калий (K2O) | Среднее/Низкое | 21,7% | Дефицит, требующий восполнения калийными удобрениями. |
Средневзвешенное содержание гумуса в 3,4% является показателем низкой обеспеченности. Тот факт, что более трех четвертей всех обследованных сельскохозяйственных угодий имеют низкое содержание гумуса, свидетельствует о деградации почвенного плодородия и снижении их устойчивости к эрозии и уплотнению.
Трансформация гидрографической сети
Естественная переувлажненность равнинной части ЕАО требовала масштабного вмешательства в гидрологический режим для введения земель в сельскохозяйственный оборот.
Исторически для целей земледелия активно применялось осушение почв посредством строительства дренажно-коллекторных систем. Эти системы, представляя собой технический компонент геотехносистемы, позволили улучшить водно-воздушный режим почв. Однако они вызвали глубокую трансформацию естественной гидросети. Какой важный нюанс здесь упускается? Упускается то, что многие из этих систем проектировались без учета долгосрочной перспективы и теперь требуют не только восстановления, но и полной модернизации для обеспечения управляемого водного режима.
- Изменение стока: Дренажные системы ускоряют поверхностный и подповерхностный сток, что может увеличивать паводковую нагрузку на низовья рек в периоды интенсивных осадков.
- Гидрохимическое воздействие: Коллекторы служат каналами для выноса биогенных элементов (фосфора, азота) и остатков пестицидов с полей в естественные водотоки, способствуя эвтрофикации и загрязнению.
- Нарушение режима грунтовых вод: Неправильно эксплуатируемые или заброшенные мелиоративные системы могут приводить как к вторичному заболачиванию, так и, наоборот, к чрезмерному иссушению почв в отдельные сезоны.
Ландшафтные пожары как следствие хозяйственной деятельности
Одним из наиболее острых экологических последствий, прямо связанных с сельскохозяйственной практикой в ЕАО, является регулярное возникновение ландшафтных пожаров (палов). Традиционная, но экологически опасная практика сжигания сухой растительности и пожнивных остатков на полях, направленная на очистку территории и борьбу с вредителями, приводит к масштабному загрязнению атмосферы и деградации почвенного покрова.
Масштаб проблемы:
Статистика подтверждает критичность ситуации: в 2023 году площадь лесных пожаров в Еврейской Автономной Области, значительная часть которых инициируется сельскохозяйственными палами, почти в 3 раза превысила установленные целевые показатели.
Сжигание органического вещества на поверхности земли приводит к:
- Уничтожению ценного органического слоя почвы.
- Потере азота и других летучих питательных веществ.
- Нарушению почвенной микрофлоры и фауны.
- Задымлению обширных территорий, резко ухудшая качество среды обитания для населения региона и соседних территорий.
Пути оптимизации природно-антропогенных ландшафтов ЕАО
Проведенный анализ позволяет сделать вывод, что ландшафты равнинной части ЕАО находятся в состоянии глубокой антропогенизации, связанной с высоким уровнем интенсивности использования (монокультура сои) и низким уровнем экологической культуры землепользования (палы, истощение плодородия). Потенциальный расчет $\text{К}_{\text{ат}}$ для основных агроландшафтов, вероятно, показал бы значения в диапазоне 4–6, что соответствует средней и высокой степени преобразованности, требующей немедленных мер по стабилизации.
Для повышения устойчивости геосистем и обеспечения долгосрочного экологически сбалансированного развития необходима реализация эколого-технологической стратегии, направленной на превращение существующих природно-антропогенных ландшафтов в культурные ландшафты. Культурный ландшафт — это геосистема, оптимизированная человеком, где хозяйственная деятельность не приводит к деградации природных компонентов.
Ключевые меры оптимизации включают:
- Диверсификация сельского хозяйства и внедрение научно обоснованного севооборота. Критически важным является снижение доли монокультуры сои (ниже 70%) и включение в севооборот почвозащитных и почвоулучшающих культур, таких как многолетние травы или зерновые.
- Экологизация агротехнологий и отказ от палов. Необходимо внедрение технологий безотвальной обработки почвы (No-Till или Mini-Till), которые позволяют сохранять пожнивные остатки на поверхности, предотвращая эрозию и восстанавливая органическое вещество, а также полный законодательный и технологический отказ от сжигания сухой растительности.
- Восстановление и рациональное использование мелиоративных систем. Для поддержания стабильного водного режима необходимо провести инвентаризацию и восстановление дренажно-коллекторных систем, обеспечивая их работу в режиме, позволяющем регулировать уровень грунтовых вод, а не просто осушать территорию.
- Комплексный мониторинг с использованием ГИС и ДЗЗ. Создание региональной ГИС-системы мониторинга, позволяющей оперативно отслеживать состояние плодородия почв, выявлять очаги деградации и контролировать соблюдение экологических нормативов землепользования.
Заключение
Данная научно-исследовательская работа подтверждает, что ландшафты равнинной части Еврейской Автономной Области характеризуются высокой степенью антропогенной измененности, доминирующим фактором которой является интенсивный агроландшафтогенез, основанный на монокультуре сои. Необходимо отметить, что именно территориальная концентрация и однообразие хозяйственной деятельности делают геосистемы ЕАО чрезвычайно уязвимыми.
Ключевые выводы по разделам:
- Методология: Наиболее адекватным подходом для анализа геосистем ЕАО является сочетание геотехносистемного и ландшафтного подходов, с обязательным использованием количественной оценки (коэффициент $\text{К}_{\text{ат}}$) и современных средств картографирования (ГИС/ДЗЗ). Большинство территорий следует классифицировать как антропогенизированные, поскольку природная зональная основа сохранена.
- Факторы трансформации: Сельскохозяйственная деятельность, занимающая лишь 14,8% территории, оказывает решающее воздействие. Доля сои (более 92% сева) приводит к гомогенизации ландшафта и усилению экологических рисков.
- Последствия: Экологические последствия выражены в критическом снижении плодородия пахотных почв (средневзвешенное содержание гумуса 3,4%, низкая обеспеченность фосфором и калием), трансформации гидрографической сети за счет мелиорации, и регулярном возникновении ландшафтных пожаров (палов), площадь которых в 2023 году троекратно превысила целевые показатели.
Научно-практическая значимость работы заключается в том, что она предоставляет детализированную научно-методическую основу для проведения количественного анализа АТЛ в рамках ВКР, а также формулирует конкретные эколого-технологические рекомендации, необходимые для разработки региональных программ оптимизации природопользования и перехода к устойчивому развитию агроландшафтов ЕАО.
Список использованной литературы
- Арманд, А. Д. Необратимые изменения ландшафтов // Ландшафтоведение: теория, методы, региональные исследования, практика: Материалы XI Междунар. ландшафтной конф. (Москва, 22–25 авг. 2006 г.). Москва: Изд-во МГУ, 2006. С. 31–33.
- Большой словарь географических названий / Под ред. В. М. Котлякова. Москва: У-Фактория, 2003.
- Вопросы географии. Сборник сто шестой. Влияние человека на ландшафт. Москва: Мысль, 1977. 189 с.
- Геология СССР. Том XIX. Хабаровский край и Амурская область. Москва: Недра, 1966. 740 с.
- Государственная программа «Развитие сельского хозяйства… в Еврейской автономной области» на 2020 – 2025 годы (содержит данные УФА кадастра объектов недвижимости по ЕАО на 01.01.2023 г.). URL: mir-olimpiad.ru.
- Добровольский, Г. В., Урусевская, И. С. География почв: Учебник. 2-е изд., перераб. и доп. Москва: Изд-во МГУ, КолосС, 2004. 460 с.
- Доклад о состоянии и использовании земель в Еврейской автономной области в 2012 году. Биробиджан, 2013.
- Дьяконов, К. Н. Ландшафтоведение в современном обществе и актуальные задачи ландшафтных исследований // Ландшафтоведение: теория, методы, региональные исследования, практика: Материалы XI Междунар. ландшафтной конф. (Москва, 22–25 авг. 2006 г.). Москва: Изд-во МГУ, 2006. С. 8–13.
- Еврейская автономная область в цифрах (статистический сборник). URL: rosstat.gov.ru.
- Иванов, Г. И., Стрельченко, Н. Е. Об аккумуляции фосфора в конкрециях почв Приморья // Агрохимия. 1976. № 5.
- Исаченко, А. Г. Ландшафты СССР. Ленинград: Изд-во Ленингр. Ун-та, 1985. 320 с.
- Мильков, Ф. Н. Человек и ландшафты: очерки антропогенного ландшафтоведения. Москва: Мысль, 1973. 224 с.
- Низовцев, В. А. К теории антропогенного ландшафтогенеза // География и природные ресурсы. 2010. № 2. С. 5–10.
- Николаев, В. А. Концепция агроландшафта // Вестник Моск. ун-та. Сер. геогр. 1987. № 2. С. 22–27.
- Определение коэффициента антропогенной преобразованности территории (ход работы). URL: vsu.ru.
- Особенности современного состояния почвенных ресурсов еврейской автономной области и их значение в агроэкологическом развитии региона. URL: elibrary.ru.
- Оценка антропогенной преобразованности ландшафтов с помощью ГИС (на примере Крымского Присивашья). URL: snauka.ru.
- Подбелы // Толковый словарь по почвоведению. URL: http://enc-dic.com/soil/Podbel-1373.html.
- ПРИМЕНЕНИЕ ГИС И ДАННЫХ ДЗЗ ДЛЯ ОЦЕНКИ АНТРОПОГЕННОГО ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ТЕРРИТОРИИ. URL: vnzsvfu.ru.
- Природно-антропогенные ландшафты: городские, рекреационные, садово-парковые. URL: msu.ru.
- Природно-ресурсный потенциал // Еврейская автономная область. Официальный портал органов государственной власти. URL: http://www.eao.ru/?p=74.
- Пучкин, А. В. Картографирование антропогенной измененности ландшафтов // География и природные ресурсы. 2007. № 4. С. 130–135.
- РЕПОЗИТОРИЙ БГПУ — CORE: В конце XIX – первой половине ХХв. в Беларуси активизировался процесс антропогенной трансформации природной среды… URL: core.ac.uk.
- Росликова, В. И. Почвы Среднеамурской низменности и особенности их антропогенных трансформаций // Вестник ТОГУ. 2009. № 2 (13). С. 95–102.
- Сельское хозяйство ЕАО. URL: cyclowiki.org (содержит данные 2022 года).
- Современные проблемы изучения почв природных и агрогенных ландшафтов Еврейской автономной области (юг Дальнего Востока). URL: cyberleninka.ru.
- Состояние плодородия почв сельскохозяйственных угодий в Еврейской автономной области // Достижения науки и техники АПК. URL: cyberleninka.ru.
- Теоретические и методологические основы анализа и оценки антропогенного воздействия на геосистемы. URL: enu.kz.
- ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ И МЕТОДОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ИЗУЧЕНИЯ АНТРОПОГЕННЫХ ЛАНДШАФТОВ. URL: cyberleninka.ru.
- Уразов, А. А. Оценка антропогенной нагрузки на ландшафт при помощи данных дистанционного зондирования // Геоэкология и рациональное природопользование: от науки к практике: Материалы II Междунар. науч.-практич. конф. мол. ученых. Белгород, 2011. С. 54.
- Федотов, В. И. Техногенные ландшафты: теория, региональные структуры, практика. Воронеж: Изд-во Воронеж. гос. ун-та, 1985. 192 с.
- Физико-географический атлас мира. Москва: Изд-во АН СССР, 1964.
- Экология ЕАО // Федеральный портал PROTOWN.RU. URL: http://www.protown.ru/russia/obl/articles/7797.html.
- Антропогенное ландшафтоведение. URL: tsu.ru.