sergeogrИзвестия Российской академии наук. Серия географическаяIzvestiya Rossiiskoi Akademii Nauk. Seriya Geograficheskaya2587-55662658-697510.31857/S2587556624010019GLSZKQsergeogr-2618Research ArticleПриродопользование и геоэкологияNatural Recourse Use and GeoecologyПути экологизации сельскохозяйственного землепользования в трансграничных сухостепных ландшафтах КулундыWays for Greening Agricultural Land Use in Transboundary Dry Steppe Landscapes of KulundaКраснояроваБ. А.KrasnoyarovaB. A.

Барнаул

 Barnaul

bella@iwep.ruОрловаИ. В.OrlovaI. A.

Барнаул

Barnaul

ПлуталоваТ. Г.PlutalovaT. G.

Барнаул

 Barnaul

ШарабаринаС. Н.SharabarinaS. N.

Барнаул

 Barnaul

Институт водных и экологических проблем СО РАНРоссияInstitute for Water and Environmental Problems of Siberian Branch of the Russian Academy of SciencesRussian Federation202416102024881316Copyright © Красноярова Б.А., Орлова И.В., Плуталова Т.Г., Шарабарина С.Н., 20242024Красноярова Б.А., Орлова И.В., Плуталова Т.Г., Шарабарина С.Н.Krasnoyarova B.A., Orlova I.A., Plutalova T.G., Sharabarina S.N.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://izvestia.igras.ru/jour/article/view/2618

Засушливые территории подвержены процессам деградации, обусловленным природными и антропогенными факторами, среди последних по масштабу и продолжительности воздействия выделяется сельскохозяйственная деятельность. Включение эколого-ландшафтных принципов в систему стратегического управления землепользованием направлено на достижение целей устойчивого развития трансграничной территории как единой социально-экологической системы при соблюдении экологических норм и учете устойчивости ландшафтов к сельскохозяйственным нагрузкам. Проведено исследование засушливых ландшафтов Российско-Казахстанского трансграничья (Кулундинская равнина) с использованием эколого-ландшафтного и системного подходов, инструментов дистанционного зондирования и ландшафтного планирования. Установлена асимметричность развития Кулунды: с российской стороны продолжает превалировать растениеводство с доминированием зерновых культур, с казахстанской – возобновилось преобладание животноводства, традиционного для степных пространств Евразии, при сокращении площади пашни. Выявлено, что 75% площади изучаемой территории занимают малоустойчивые ландшафты; неустойчивые к сельскохозяйственному воздействию – 17%; относительно устойчивые – лишь 8% территории. Для неустойчивых ландшафтов, которые нецелесообразно вовлекать в сельскохозяйственный оборот в силу их средорегулирующих, водоохранных и почвозащитных функций, предложена стратегия сохранения. Стратегия адаптации разрабатывается для малоустойчивых ландшафтов, которые рекомендуется использовать под пашню с доминированием многолетних трав и естественные кормовые угодья с проведением агротехнических и мелиоративных мероприятий. Для относительно устойчивых ландшафтов рекомендуется стратегия развития с применением зернопаровой почвозащитной системы земледелия. Внедрение данных стратегий позволит обеспечить единство инструментов управления на трансграничной территории, достичь компромисса между интенсивным использованием засушливых сельскохозяйственных земель и их сохранением.

Drylands are subject to degradation processes caused by natural and anthropogenic factors. Among the latter, agricultural activities stand out in terms of the scale and duration of their impacts worldwide. These processes are exacerbated in transboundary areas with different socioeconomic and environmental management institutions. We propose the ecological-landscape paradigm of agricultural land management, which aims to achieve sustainable development of transboundary territories as a single socio-ecological system, while respecting environmental standards and landscape resilience to agricultural pressures. This approach was applied to the dry steppe landscapes of the Russian-Kazakh transboundary area. It was found that 75% of the study area is occupied by low-stable landscapes; unstable to agricultural impacts – 17%; relatively stable – only 8% of the territory. The conservation strategy is proposed for landscapes unstable to agricultural impact and unsuitable for involvement in agricultural turnover due to their environmental, water and soil protection functions. The adaptation strategy is developed for landscapes with low stability, which should be used as farmland with a high proportion of perennial grasses and natural fodder by carrying out the necessary agricultural and recreational works. The development strategy with a grain-fallow soil protection system is most suitable for relatively stable landscapes. These strategies make it possible to find a compromise between the intensive use of dryland farmland and its conservation, and to apply uniform management tools in cross-border areas.

засушливые ландшафтысельскохозяйственное воздействиеустойчивое землепользованиестратегия землепользованияРоссийско-Казахстанское трансграничьедеградация земельdry steppe landscapesagricultural impactsustainable land useland use strategyRussianKazakh transboundary arealand degradationИсследование выполнено в рамках государственного задания FUFZ-2021-0007.This study was carried out as a part of the state task (project FUFZ-2021-0007 of IWEP SB RAS).ReferencesБайкалова Т.В., Карпова Л.А., Морковкин Г.Г., Солонько Е.В. Исследование современного эколого-хозяйственного состояния сельских территорий предгорных районов Алтайского края для решения проблем устойчивого развития // Вестн. Алтайского гос. аграр. ун-та. 2016. № 11 (145). С. 82–91.Abd El-Aziz S.H. Evaluation of land suitability for main irrigated crops in the North-Western Region of Libya. Eurasian J. Soil Sci., 2018, vol. 7, no. 1, pp. 73–86.Доклад об особенностях климата на территории Российской Федерации за 2021 год. М., 2022. 104 с.Almenar J.B., Rugani B., Geneletti D., Brewer T. Integration of ecosystem services into a conceptual spatial planning framework based on a landscape ecology perspective. Landsc. Ecol., 2018, vol. 33, pp. 2047–2059.Золотокрылин А.Н., Черенкова Е.А. Площадь засушливых земель равнин России // Аридные экосистемы. 2009. Т. 15. № 1 (37). С. 5–12.Baikalova T.V., Karpova L.A., Morkovkin G.G., Solon’ko E.V. The study of the current ecological and economic condition of rural areas of the foothill areas of the Altai Krai to solve the problems of sustainable development. Vestn. Altai. Gos. Agr. Univ., 2016, vol. 145, no. 11, pp. 82–91. (In Russ.).Израэль Ю.А. Экология и контроль состояния природной среды. М.: Гидрометеоиздат, 1984. 560 с.Bennett D.E., Gosnell H. Integrating multiple perspectives on payments for ecosystem services through a social-ecological systems framework. Ecol. Econ., 2015, vol. 116, pp. 172–181. https://doi.org/10.1016/j.ecolecon.2015.04.019Красноярова Б.А., Орлова И.В., Плуталова Т.Г., Шарабарина С.Н. Ландшафтно-экологическая оценка засушливых земель Российско-Казахстанского приграничья для устойчивого землепользования // Аридные экосистемы. 2019. Вып. 25. № 3 (80). С. 11–18.Campagna M., Cesare E., Matta A., Serra M. Bridging the Gap Between Strategic Environmental Assessment and Planning: A Geodesign Perspective. Int. J. E-Plan. Res., 2018, vol. 7, no. 1, pp. 34–52. https://doi.org/10.4018/IJEPR.2018010103Ландшафтная карта СССР. Масштаб 1 : 2 500 000. Министерство геологии СССР. 1980.Doklad ob osobennostyakh klimata na territorii Rossiiskoi Federatsii za 2021 god [Report on Climate Features in the Territory of the Russian Federation for 2021]. Moscow, 2022. 104 p.Левыкин С.В., Чибилёв А.А., Кочуров Б.И., Казачков Г.В. К стратегии сохранения и восстановления степей и управления природопользованием на постцелинном пространстве // Изв. РАН. Сер. геогр. 2020. № 4. С. 626–636. DOI: 10.31857/S2587556620040093Gu Y., Deal B. Coupling systems thinking and geodesign processes in land-use modelling, design, and planning. J. Dig. Landsc. Arch., 2018, no. 3, pp. 51–59.Одум Ю. Экология: в 2-х т. М.: Мир, 1986. Т. 1. 328 с.; Т. 2. 376 с.Hamilton S., Doll J.E., Robertson G.P. The ecology of agricultural landscapes: Long-term research on the road to sustainability. New York: Oxford Univ. Press, 2015.Озгелдинова Ж.О., Мукаев Ж.Т., Оспан Г.Т. Оценка потенциала устойчивости геосистем в условиях антропогенных воздействий (на примере бассейна реки Сарысу) // Гидрометеорология и экология. 2020. № 3 (98). С. 19–33.Izrael Yu.A. Ekologiya i kontrol’ sostoyaniya prirodnoi sredy [Ecology and Control of Natural Environment]. Moscow: Gidrometeoizdat Publ., 1984. 560 p.Орлова И.В. Ландшафтно-агроэкологическое планирование территории муниципального района. Новосибирск: Изд-во СО РАН, 2014. 254 с.IPCC. Climate Change and Land. IPCC Special Report on Climate Change, Desertification, Land Degradation, Sustainable Land Management, Food Security, and Greenhouse gas fluxes in Terrestrial Ecosystems. WMO, UNEP, 2019.Парамонов Е.Г., Симоненко А.П. Основы агролесомелиорации. Барнаул: Изд-во АГАУ, 2007. 224 с.Karimi S., Bagherzadeh A., Ebrahimi H. Parametric approach to land evaluation for irrigation methods using GIS model at Jolgen-Rokh plain, Iran. Indian J. Fundam. Appl. Life Sci., 2015, vol. 5, no. 1, pp. 3699–3703.План мероприятий по реализации стратегии социально-экономического развития Алтайского края до 2035 года. Барнаул, 2022. 38 с.Krasnoyarova B.A., Orlova I.V., Plutalova T.G., Sharabarina S.N. Landscape-Ecological Assessment of Dry Lands of the Russian-Kazakhstan Border Zone for Sustainable Land Use. Arid Ecosyst., 2019, vol. 9, no. 3, pp. 150–156. https://doi.org/10.1134/S2079096119030065План развития Павлодарской области на 2021–2025 годы. Павлодар, 2021.Kuderin A., Skorintseva I., Bassova T., Krylova V., Krasnoyarova B. Landscape planning of the Kazaly irrigation array of southern Kazakhstan. Eur. J. Geogr., 2019, vol. 10, no. 1, pp. 37–49.Плуталова Т.Г. Мониторинг системы землепользования трансграничной территории “Кулунда” по данным дистанционного зондирования Земли // Изв. Алтайского отделения Русского географического общества. 2018. № 1 (48). С. 62–66.Kust G., Andreeva O., Cowie A. Land Degradation Neutrality: Concept development, practical applications and assessment. J. Environ. Manage., 2017, vol. 195, no. 1, pp. 16–24. https://doi.org/10.1016/j.jenvman.2016.10.043Пространственное развитие степных и постцелинных регионов Европейской России / под науч. ред. А.А. Чибилёва. Оренбург: ИС УрО РАН, 2019. Т. 2. 200 с.Landshaftnaya karta SSSR. Masshtab 1:2500000 [Landscape Map of the USSR. Scale 1:2500000]. Minest. Geol. SSSR, 1980.Реймерс Н.Ф. Экология. Теории, законы, правила, принципы и гипотезы. М.: Россия молодая, 1994. 327 с.Levykin S.V., Chibilev A.A., Kochurov B.I., Kazachkov G.V. Toward a strategy for the conservation and restoration of steppes and environmental management in the post-virgin space. Izv. Akad. Nauk, Ser. Geogr., 2020, no. 4, pp. 626–636. (In Russ.). https://doi.org/10.31857/S2587556620040093Стратегия социально-экономического развития Алтайского края до 2035 года. Барнаул, 2019. 194 с.Li S., Zhao X., Pu J., Miao P., Wang Q., Tan K. Optimize and control territorial spatial functional areas to improve the ecological stability and total environment in karst areas of Southwest China. Land Use Policy, 2021, vol. 100, art. 104940. https://doi.org/10.1016/j.landusepol.2020.104940Устойчивое управление пастбищными ресурсами для повышения благосостояния сельского населения и сохранения экологической целостности / Проект Правительства Республики Казахстан, Глобального экологического фонда и др. Алматы, 2010. 12 с.Mohamed E.S., Saleh A.M., Belal A.A. Sustainability indicators for agricultural land-use based on GIS spatial modeling in North of Sinai-Egypt. Egypt. J. Remote. Sens. Space Sci., 2014, vol. 17, no. 1, pp. 1–15. https://doi.org/10.1016/j.ejrs.2014.05.001Abd El-Aziz S.H. Evaluation of land suitability for main irrigated crops in the North-Western Region of Libya // Eurasian J. of Soil Science. 2018. Vol. 7 (1). P. 73–86.Odum Yu. Ekologiya: v 2 tomakh [Ecology: In 2 Volumes]. Moscow: Mir Publ., 1986.Almenar J.B., Rugani B., Geneletti D., Brewer T. Integration of ecosystem services into a conceptual spatial planning framework based on a landscape ecology perspective // Landsc. Ecol. 2018. Vol. 33. P. 2047–2059.Orlova I.V. Landshaftno-agroekologicheskoe planirovanie territorii munitsipal’nogo raiona [Landscape and Agro-Ecological Planning of the Municipal District Territory]. Novosibirsk: Izd-vo SO RAN, 2014. 254 p.Bennett D.E., Gosnell H. Integrating multiple perspectives on payments for ecosystem services through a social-ecological systems framework // Ecol. Econ. 2015. Vol. 116. P. 172–181. DOI: 10.1016/j.ecolecon.2015.04.019Ozgeldinova Zh.O., Mukaev Zh.T., Ospan G.T. Assessment of the stability potential of geosystems in conditions of anthropogenic impacts (on the example of the Sarysu River basin). Gidromet. Ekol., 2020, vol. 98, no. 3, pp. 19–33. (In Russ.).Campagna M., Cesare E., Matta A., Serra M. Bridging the Gap Between Strategic Environmental Assessment and Planning: A Geodesign Perspective // Int. J. of E-Planning Research. 2018. Vol. 7 (1). P. 34–52. DOI: 10.4018/IJEPR.2018010103Paramonov E.G., Simonenko A.P. Osnovy agrolesomelioratsii [Basics of Agroforest Reclamation]. Barnaul: AGAU Publ., 2007. 224 p.Climate Change and Land. IPCC Special Report on Climate Change, Desertification, Land Degradation, Sustainable Land Management, Food Security, and Greenhouse gas fluxes in Terrestrial Ecosystems. WMO, UNEP, 2019.Pearson D.M., McAlpine C.A. Landscape ecology: an integrated science for sustainability in a changing world. Landsc. Ecol., 2010, vol. 25, pp. 1151–1154.Gu Y., Deal B. Coupling systems thinking and geodesign processes in land-use modelling, design, and planning // J. Dig. Landsc. Arch. 2018. Vol. 3. P. 51–59.Plan meropriyatii po realizatsii strategii sotsial’no-ekonomicheskogo razvitiya Altaiskogo kraya do 2035 goda [Action Plan for the Implementation of the Strategy of Socioeconomic Development of the Altai Krai until 2035]. Barnaul, 2022. 38 p.Hamilton S., Doll J.E., Robertson G.P. The ecology of agricultural landscapes: Long-term research on the road to sustainability. NY: Oxford Univ. Press, 2015. 432 p.Plan razvitiya Pavlodarskoi oblasti na 2021–2025 gody [The Development Plan of the Pavlodar Region for 2021–2025].Karimi S., Bagherzadeh A., Ebrahimi H. Parametric approach to land evaluation for irrigation methods using GIS model at Jolgen-Rokh plain, Iran // Indian J. of Fundamental and Applied Life Sciences. 2015. Vol. 5 (1). P. 3699–3703.Pavlodar, 2021. Plutalova T.G. Monitoring of the land use system of the transboundary territory “Kulunda” according to remote sensing data. Izv. Altai. Otd. RGO, 2018, vol. 48, no. 1, pp. 62–66. (In Russ.).Kuderin A., Skorintseva I., Bassova T., Krylova V., Krasnoyarova B. Landscape planning of the Kazaly irrigation array of southern Kazakhstan // European J. of Geography. 2019. Vol. 10 (1). P. 37–49.Prostranstvennoe razvitie stepnykh i posttselinnykh regionov Evropeiskoi Rossii. Tom 2 [Spatial Development of the Steppe and Post-Virgin Regions of European Russia. Vol. 2]. Chibilev A.A., Ed. Orenburg: IS UrO RAN, 2019. 200 p.Kust G., Andreeva O., Cowie A. Land Degradation Neutrality: Concept development, practical applications and assessment // J. of Environmental Management. 2017. Vol. 195 (1). P. 16–24. DOI: 10.1016/j.jenvman.2016.10.043Reimers N.F. Ekologiya. Teorii, zakony, pravila, printsipy i gipotezy [Ecology. Theories, Laws, Rules, Principles and Hypotheses]. Moscow: Rossiya molodaya Publ., 1994. 327 p.Li S., Zhao X., Pu J., Miao P., Wang Q., Tan K. Optimize and control territorial spatial functional areas to improve the ecological stability and total environment in karst areas of Southwest China // Land Use Policy. 2021. Vol. 100. Art. 104940. https://doi.org/10.1016/j.landusepol.2020.104940Rodriguez Lopez J.M., Tielbörger K., Claus C., Fröhlich C., Gramberger M., Scheffran J. A Transdisciplinary Approach to Identifying Transboundary Tipping Points in a Contentious Area: Experiences from across the Jordan River Region. Sustain., 2019, vol. 11, no. 4, art. 1184. https://doi.org/10.3390/su11041184Mohamed E.S., Saleh A.M., Belal A.A. Sustainability indicators for agricultural land-use based on GIS spatial modeling in North of Sinai-Egypt // Egyptian J. of Remote Sensing and Space Sciences. 2014. Vol. 17 (1). P. 1–15. DOI: 10.1016/j.ejrs.2014.05.001Solly A., Berisha E., Cotella G., Janin Rivolin U. How Sustainable Are Land Use Tools? A Europe-Wide Typological Investigation. Sustain., 2020, vol. 12, no. 3, art. 1257. https://doi.org/10.3390/su12031257Pearson D.M., McAlpine C.A. Landscape ecology: an integrated science for sustainability in a changing world // Landscape Ecol. 2010. Vol. 25. P. 1151–1154.Strategiya sotsial’no-ekonomicheskogo razvitiya Altaiskogo kraya do 2035 goda [Strategy of Socioeconomic Development of the Altai Krai until 2035]. Barnaul, 2019. 194 p.Rodriguez Lopez J.M., Tielbörger K., Claus C., Fröhlich C., Gramberger M., Scheffran J. A Transdisciplinary Approach to Identifying Transboundary Tipping Points in a Contentious Area: Experiences from across the Jordan River Region // Sustainability. 2019. Vol. 11. Art. 1184. https://doi.org/10.3390/su11041184Stringer L.C., Reed M.S., Fleskens L., Thomas R.J., Le Q.B., Lala-Pritchard T. A new dryland development paradigm grounded in empirical analysis of dryland systems science. Land Degrad. Dev., 2017, vol. 28, pp. 1952–1961. https://doi.org/10.1002/ldr.2716Solly A., Berisha E., Cotella G., Janin Rivolin U. How Sustainable Are Land Use Tools? A Europe-Wide Typological Investigation // Sustainability. 2020. Vol. 12 (3). Art. 1257. https://doi.org/10.3390/su12031257UN Convention to Combat Desertification in Those Countries Experiencing Serious Drought and/or Desertification, Particularly in Africa. UN, 1994.Stringer L.C., Reed M.S., Fleskens L., Thomas R.J., Le Q.B., Lala-Pritchard T. A new dryland development paradigm grounded in empirical analysis of dryland systems science // Land Degrad. Dev. 2017. Vol. 28. P. 1952–1961. DOI: 10.1002/ldr.2716Ustoichivoe upravlenie pastbishchnymi resursami dlya povysheniya blagosostoyaniya sel’skogo naseleniya i sokhraneniya ekologicheskoi tselostnosti [Sustainable Rangeland Management for Improved Rural Livelihood and Environmental Integrity]. Almaty, 2010. 12 p.United Nations Convention to Combat Desertification in Those Countries Experiencing Serious Drought and/ or Desertification, Particularly in Africa. 1994.van Ginkel M., Sayer J., Sinclair F., et al. An integrated agro-ecosystem and livelihood systems approach for the poor and vulnerable in dry areas. Food Secur., 2013, no. 5, pp. 751–767. https://doi.org/10.1007/s12571-013-0305-5van Ginkel M., Sayer J., Sinclair F., et al. An integrated agro-ecosystem and livelihood systems approach for the poor and vulnerable in dry areas // Food Security. 2013. Vol. 5. P. 751–767. https://doi.org/10.1007/s12571-013-0305-5van Vliet J., Magliocca N.R., Büchner B., et al. Meta-studies in land use science: Current coverage and prospects. AMBIO, 2015, vol. 45, no. 1, pp. 15–28.van Vliet J., Magliocca N.R., Büchner B., et al. Meta-studies in land use science: Current coverage and prospects // Ambio: a J. Of The Human Environment. 2015. Vol. 45. № 1. P. 15–28.Waas T., Hugé J., Block T., Wright T., Benitez-Capistros F., Verbruggen A. Sustainability assessment and indicators: tools in a decision-making strategy for sustainable development. Sustain., 2014, no. 6, pp. 5512–5534.Waas T., Hugé J., Block T., Wright T., Benitez-Capistros F., Verbruggen A. Sustainability assessment and indicators: tools in a decision-making strategy for sustainable development // Sustainability. 2014. Vol. 6. P. 5512–5534.Zolotokrylin A.N., Cherenkova E.A. Area of Russia’s arid plain lands. Arid Ecosyst., 2011, no. 1, pp. 8–13. https://doi.org/10.1134/S2079096111010100

The authors declare that there are no conflicts of interest present.