Научно-практические основы и информационное обеспечение устойчивого управления почвенно-земельными ресурсами европейской части РФНИР

Scientific and practical bases and information support for sustainable management of soil and land resources in the European part of the Russian Federation

Источник финансирования НИР

госбюджет, раздел 0110 (для тем по госзаданию)

Этапы НИР

# Сроки Название
1 1 января 2021 г.-31 декабря 2021 г. Разработка систем показателей /индикаторов деградации почв и земель в природных и антропогенных ландшафтах
Результаты этапа: В результате выполнения промежуточного этапа 2021г. НИОКР: Выбраны тестовые регионы, расположенные в различных биоклиматических зонах Европейской части территории Российской Федерации (Владимирская, Московская, Курская и Белгородская области). Дана характеристика основных процессов деградации почв, протекающих в указанных регионах. Показано, что среди методов эколого-экономической оценки деградации почв и земель самыми распространенными являются – определение ущерба/вреда от деградации, подсчет экономической эффективности /выгоды действия/бездействия Й.фон Брауна, определение показателя нейтрального баланса деградации земель (НБДЗ). Проанализированы имеющиеся и предложены собственные показатели /индикаторы деградации почв и земель в природных и антропогенных ландшафтах. Приведены результаты оценки структурного состояния почв Владимирского ополья. Показано существенное положительное влияние на структур серых лесных почв Владимирской области энергосберегающей обработки. Установлено значительное влияние типа и степени земледельческого воздействия (сравнение ландшафтов некосимой степи, лесополосы, пара, no-till, пашни) на содержание различных форм фосфора в воздушно-сухих агрегатах черноземов Курской области. Разработанный ранее на кафедре радиоэкологии и экотоксикологии факультета почвоведения МГУ эколого-экономический функциональный подход к оценке почвенно-земельных ресурсов дополнен учетом хозяйственных характеристик природного объекта оценки и природного капитала с многообразием сопряженных с ним экосистемных услуг. Показана возможность использования положений эколого-экономического функционального подхода для оценки экосистемных услуг в случаях загрязнения почв нефтью и нефтепродуктами, а также загрязнения пестицидами. Предложен экономический механизм компенсации, теряемых в результате деградации земель, экосистемных услуг.
2 1 января 2022 г.-31 декабря 2022 г. Эколого-экономическая оценка деградации земель при помощи различных методологических подходов
Результаты этапа: Проведена эколого-экономическая оценка деградации земель при помощи различных методологических подходов. Для тестовых территорий (опытные поля Тульского НИИСХ и УО ПЭЦ МГУ имени М.В. Ломоносова, городской округ Солнечногорск, Московская область в целом) были применены различные методы эколого-экономической оценки деградации земель – определение величины ущерба, показателя нейтрального баланса деградации земель, показателя соотношения стоимости «бездействия» к стоимости «действия». Также проводилась оценка невыполненных/недовыполненных в результате деградационных процессов экосистемных услуг, выполняемых почвами и землями. Использование указанных методов позволило установить (при различной степени деградации земель в настоящее время и за период 2000-2015 гг.) благоприятный прогноз для возможного проведения комплекса рекультивационных мероприятий. Результаты применения разных методов эколого-экономической оценки деградации земель будут использованы при выработке стратегии обеспечения устойчивого управления почвенно-земельными ресурсами исследуемых регионов РФ.
3 1 января 2023 г.-31 декабря 2023 г. Оценка и разработка прогнозов последствий техногенного воздействия на экосистемы, зонирование территорий и выделение критических ландшафтов с высокой миграционной способностью элементов-загрязнителей в системе "почва-растение"
Результаты этапа: Благоприятное экологическое состояние почвенно-растительного покрова является залогом успешной эксплуатации почвенно-земельных ресурсов. Этап 2023 года «Особенности пространственно-временной динамики загрязнений, биогеохимические циклы радионуклидов и экотоксикантов в ландшафтах различных биомов» посвящен изучению закономерностей биогеохимической миграции радионуклидов и экотоксикантов в природных и техногенных экосистемах на территории Российской Федерации. Актуальность работы обусловлена все нарастающим техногенным загрязнением окружающей среды. В ходе работ использовался широкий спектр научных методологий (полевые и лабораторные исследования, применение информационно-вычислительных технологий, математическое моделирование). Исследования проводились по следующим научным направлениям. Изучалось современное состояние почвенно-растительного покрова агроэкосистем на территории Плавского радиоактивного пятна (Тульская область РФ). Дана оценка радиоэкологической ситуации в данном регионе. Проведена комплексная оценка радиоэкологической обстановки в зоне возможного влияния государственного научного центра «Научно-исследовательский институт атомных ректоров». Показано, что радиоэкологическая обстановка в зоне возможного влияния предприятия ГНЦ – НИИАР в настоящее время в целом удовлетворительная. Впервые было проведено исследование форм нахождения техногенных радионуклидов в подзолах района расположения Кольской атомной электростанции посредством искусственного внесения радиоизотопов в почвенные образцы. В рамках исследований было также проведено изучение форм нахождения тяжелых естественных радионуклидов в дерново-подзолистой почве под лесом в Московской области. Изучалось пространственное варьирование удельной активности 137Cs, содержания тяжелых металлов и нефтепродуктов в почвах загрязненных урболандшафтов города Электросталь Московской области. Пространственное варьирование удельной активности радиоцезия и содержания исследованных токсикантов в верхнем слое загрязненных городских почв подчиняется логнормальному закону распределения. Есть «критические компоненты», которые характеризуются повышенной накопительной способностью по отношению к радиоцезию (подстилка, темно-гумусовый горизонт урбик квазизема, плодовые тела высших грибов, донные отложения). Изучалось содержание и распределение спектра сложных эфиров фталевой кислоты в поверхностных слоях почв Москвы. Показано, что наибольшее содержание суммы фталатов в почвах города отмечается в резервной и селитебной зонах, наименьшее - в селитебно-транспортной и промышленной зонах. Разработана математическая имитационная модель посуточной динамики содержания радиоцезия в пищевой сети лесной экосистемы, включающей почву, растения и животных - консументов 1 и 2 порядка. С помощью модели уточнены параметры перераспределения радионуклидов между компонентами экосистем, дан прогноз удельной активности организмов и внешней и внутренней дозовой нагрузки на животных - участников пищевых цепей при наступлении радиологической ситуации. Разработан алгоритм идентификации экранирующей способности почв как экосистемной услуги, основанный на учете заглубления радионуклидов в почву, расчете снижения величины коллективной эффективной дозы и появления финансовых выгод в связи с уменьшением ущерба для наземных организмов и человека. Разработана методика твердофазного тестирования на основе Лука репчатого (лат. Allium cepa) для радиоэкологических и экотоксикологических исследований. В ходе проведенных исследований показана токсичность малоизученной группы загрязнителей почв – лантаноидов. В бинарных системах показаны эффекты комбинированного действия для ряда пищевых добавок и загрязнителей пищевого сырья.
4 1 января 2024 г.-31 декабря 2024 г. Цифровизация мониторинговых результатов исследований процессов деградации почвенно-земельных ресурсов ЕЧ РФ
Результаты этапа: Показано, что цифровизация является критически важным инструментом мониторинга и оценки процессов деградации почв и земель. Применяемые цифровые методы обработки данных позволили провести сравнительную оценку масштабов и динамики деградации земель. Показано, что создание технологий устойчивого землепользования требует адаптации к местным условиям и интеграции с существующими системами, включая консервационные методы земледелия, агролесоводство, биоремедиацию, оптимизацию водопользования и использование органических удобрений для улучшения плодородия и устойчивости почв. Использование на основе цифровых методов широкого спектра подходов к оценке деградации (оценка ущерба/вреда, определение индекса НБДЗ и расчет соотношения стоимости «бездействия» к стоимости «действия») позволило учесть специфические особенности различных регионов на территории Русской равнины и типов деградационных процессов в них. Например, в Волгоградской и Самарской областях наблюдаются положительные изменения состояния почв и земельных ресурсов, тогда как в Калининградской и Пензенской областях зафиксирован высокий ущерб и негативные перспективы. Установлено, что в таких регионах, как Волгоградская и Самарская области, борьба с деградацией земель («действие») является экономически более выгодной по сравнению с отсутствием такой борьбы («бездействием»). Это подчеркивает важность тщательной оценки соотношения затрат и выгод при планировании мероприятий по восстановлению земель. Эти различия указывают на необходимость индивидуального подхода к каждому региону с учетом его почвенно-климатических и экономико-хозяйственных условий. Взаимосвязь между деградацией пахотных земель и показателями продовольственной безопасности (самообеспеченностью продукцией), в целом, слабая и неоднозначная. Наблюдается общая тенденция обратной корреляции между долей деградированных земель и самообеспеченностью продукцией, но она не ярко выражена и имеет исключения. Связь самообеспеченности с долей земель, улучшивших состояние, еще менее выражена.
5 1 января 2025 г.-31 декабря 2025 г. Разработка принципов оценки продовольственной безопасности в контексте устойчивого управления почвенно-земельными ресурсами
Результаты этапа: В результате проведённого исследования установлено, что в период 2015-2025 гг. на территории УО ПЭЦ МГУ имени М.В. Ломоносова «Чашниково» (Московская область) в почвах и землях протекали как деградационные (увеличение кислотности, уменьшение содержания подвижного фосфора и обменного калия), так и проградационные (увеличение содержание гумуса) процессы. В 2000 - 2020 гг. в пределах Орловской области деградации подверглось порядка 15 % пахотных земель, в Рязанской области — около 21 %, в Тульской области — порядка 16 %, тогда как улучшение состояния отмечено для 12 %, 18 % и 18 % пахотных земель, соответственно. Динамика доли деградированных и улучшенных земель во всех трёх регионах характеризуется сходной временной структурой: относительное улучшение ситуации в 2010 - 2013 гг., фаза усиления деградационных процессов в 2014 - 2018 гг. и последующее частичное восстановление с 2019 г., что согласуется с результатами пространственно-временного анализа по методике нейтрального баланса деградации земель. Комплексный анализ климатических факторов на региональном и общероссийском уровнях показал, что именно метеорологические условия весенне-летнего периода выступают главным естественным драйвером деградации и проградации пахотных угодий: повышение средних температур апреля-июня сопровождается устойчивым ростом доли деградированных земель (коэффициенты корреляции порядка 0,4 при p<0,01), тогда как увеличение суммарных осадков, особенно в тёплый период года, ведёт к заметному сокращению этой доли (отрицательные корреляции до - 0,3… - 0,4 на уровне межрегиональных сопоставлений и до - 0,42 в среднем по трём анализируемым областям), одновременно стимулируя рост площади земель с улучшающимся состоянием. Влияние агрегированных антропогенных факторов, представленных, с одной стороны, балансом выноса питательных веществ, а с другой — показателями структуры землепользования и сельскохозяйственной нагрузки, носит более сложный и опосредованный характер: линейная связь между балансом выноса и долей деградированных земель в рассматриваемых областях статистически незначима, однако дефицит воспроизводства питательных веществ проявляется в слабой, но устойчивой отрицательной зависимости между балансом и долей земель, улучшивших своё состояние, что указывает на ограничивающую роль агроистощения для процессов восстановления плодородия. Панельный корреляционный анализ для совокупности регионов Российской Федерации выявил, что решающее значение среди антропогенных факторов имеют параметры землепользования и сельскохозяйственной нагрузки: более высокая агроосвоенность территории, большая доля пашни в структуре земель, крупные посевные площади и значительное поголовье скота и птицы в среднем сопровождаются повышенной долей деградированных земель, тогда как увеличение доли лесного фонда, болот и иных природных угодий оказывает выраженный защитный эффект; вместе с тем по временной компоненты внутри отдельных субъектов Российской Федерации связи существенно слабее, что позволяет трактовать деградацию как устойчивый пространственный результат многолетней интенсивной эксплуатации земельных ресурсов, а не как отклик на краткосрочные колебания нагрузки. Связи доли деградированных земель с текущими объёмами аграрного производства носят двоякий характер: в межрегиональном разрезе более высокие уровни валовой продукции растениеводства и животноводства сопряжены с большей степенью деградации, тогда как во временном разрезе внутри регионов рост доли деградированных земель сопровождается снижением валового сбора и стоимостных показателей выпуска, что отражает одновременно накопительный эффект прошлой интенсификации и сдерживающее воздействие уже сформировавшейся деградации на современную продуктивность аграрного сектора; дополнительным проявлением этого эффекта является выявленная положительная связь между долей деградированных земель и себестоимостью продукции в расчёте на гектар, свидетельствующая о росте издержек производства в условиях ухудшения состояния почв. Оценка параметров продовольственной самообеспеченности показала, что все три исследованные области характеризуются исключительно высоким уровнем обеспеченности картофелем и в большинстве случаев достаточной обеспеченностью по основным видам базовой продукции растениеводства и животноводства при устойчиво низком уровне самообеспеченности плодами и ягодами, что согласуется с результатами предшествующих исследований по другим регионам страны; межрегиональные различия в самообеспеченности отдельными видами продукции в значительной степени обусловлены структурой сельскохозяйственного производства и специализацией аграрного сектора. Анализ взаимосвязи между показателями деградации пахотных земель и частными индикаторами продовольственной безопасности на уровне трёх регионов (самообеспеченность картофелем, овощами и бахчевыми, фруктами и ягодами, мясом и молоком) выявил преимущественно слабые либо умеренные по величине корреляции, нередко различного знака, что указывает на сложный, многофакторный характер влияния состояния земель на региональную продовольственную ситуацию, опосредованный применяемыми агротехнологиями, межрегиональными потоками продукции и мерами государственной поддержки. Вместе с тем интегральная оценка на основе индекса продовольственной безопасности России за 2010 - 2022 гг. показала, что при устойчиво высоком уровне самого индекса (0,86 - 0,90) деградация земель на протяжении всего периода оказывала стабильное отрицательное влияние на его величину, уменьшая её на 1 - 3 процентных пункта; при этом по мере частичного улучшения состояния земельного фонда и адаптации аграрного производства к новым условиям величина негативного вклада сократилась с порядка - 3% в начале периода до - 1% к 2022 г., что свидетельствует о возможности частичного компенсирования деградационных тенденций, но не снимает их значимости как долгосрочного ограничивающего фактора. В совокупности полученные результаты подтверждают, что деградация земель в современных условиях выступает одним из ключевых элементов, определяющих устойчивость продовольственной системы России: с одной стороны, она формируется под воздействием климатических аномалий и длительной интенсивной эксплуатации земельных ресурсов, с другой — приводит к снижению продуктивности и росту издержек аграрного производства, ограничивая потенциал дальнейшего роста продовольственной самообеспеченности и повышая чувствительность продовольственной системы к внешним природно-климатическим и экономическим шокам; тем самым обосновывается необходимость увязывать задачи обеспечения продовольственной безопасности с мерами по сохранению и восстановлению почвенно-земельных ресурсов, включая развитие систем мониторинга нейтрального баланса деградации земель, совершенствование агротехнологий, оптимизацию структуры землепользования и внедрение механизмов эколого-экономической оценки ущерба от деградации для ориентации государственной политики на долгосрочное устойчивое управление земельным фондом.
6 1 января 2026 г.-31 декабря 2026 г. Обоснование параметров для создания устойчивой системы управления земельными ресурсами
Результаты этапа: -
7 1 января 2027 г.-31 декабря 2027 г. Разработка рекомендаций по устойчивому управлению земельными ресурсами в различных регионах ЕЧ РФ
Результаты этапа: -

Прикрепленные к НИР результаты

Для прикрепления результата сначала выберете тип результата (статьи, книги, ...). После чего введите несколько символов в поле поиска прикрепляемого результата, затем выберете один из предложенных и нажмите кнопку "Добавить".