Analysis of Anthropogenic Influence on Desertification Processes in the Northern Caspian Region According to Satellite Data

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

Pasture loads are one of the key anthropogenic factors in the dynamics of the state of vegetation and soil cover of arid landscapes. The purpose of this study is to establish the spatial distribution of pasture loads in the Black Lands region using remote sensing data from space, geoinformation technologies and statistical data. In this work, mapping of livestock farms, sheepfolds and other places of concentration of livestock for 1984–1986 and 2020 was carried out. Both periods are characterized by a surge in desertification processes and a sharp increase in the areas of open sands and deflated lands. The areas of pastures with different loads during cattle grazing are established, the patterns of spatial distribution of mobile sands depending on the soil-forming rocks and distance from livestock farms are also determined. In recent years, compared with 1984–1986, the density of farms on sandy soils has increased, which led to overgrazing, destruction of vegetation and activation of Aeolian processes. Approximately 80% of pastures exceeded the permissible grazing standards, and 90% of pastures are located in a 3 km zone around the places of concentration of livestock. The results obtained can be used to regulate pasture loads in the region to prevent desertification of landscapes.

About the authors

S. S. Shinkarenko

Volgograd State University; Space Research Institute RAS

Author for correspondence.
Email: vnialmi@bk.ru
Russia, Volgograd; Russia, Moscow

A. A. Vypritskiy

Federal Scientific Centre of Agroecology, Complex Melioration and Protective Afforestation of the Russian Academy of Sciences

Email: vnialmi@bk.ru
Russia, Volgograd

A. A. Vasilchenko

Federal Scientific Centre of Agroecology, Complex Melioration and Protective Afforestation of the Russian Academy of Sciences

Email: vnialmi@bk.ru
Russia, Volgograd

A. N. Berdengalieva

Federal Scientific Centre of Agroecology, Complex Melioration and Protective Afforestation of the Russian Academy of Sciences

Email: vnialmi@bk.ru
Russia, Volgograd

References

  1. Бананова В.А., Лазарева В.Г. 2014. Тенденции изменения ботанического разнообразия под влиянием опустынивания в республике Калмыкия // Аридные экосистемы. Т. 20. № 2(59). С. 87–96.
  2. Васильченко А.А., Выприцкий А.А. Методика идентификации антропогенных изменений аридных ландшафтов // Грани познания. 2020. № 5(70). С. 75–81.
  3. Горяев И.А. Галофитные полынники на Прикаспийской низменности (в пределах Калмыкии) // Ботанический журнал. 2019. Т. 104. № 1. С. 93–106.
  4. Золотокрылин А.Н., Титкова Т.Б. Тенденция опустынивания Северо-Западного Прикаспия по MODIS-данным // Соврем. пробл. дистанц. зондир. Земли из космоса. 2011. Т. 8. № 2. С. 217–225.
  5. Золотокрылин А Н., Черенкова Е.А., Титкова Т.Б. 2020. Аридизация засушливых земель Европейской части России и связь с засухами // Изв. Российской академии наук. Серия географическая. № 2. С. 207–217. https://doi.org/10.31857/S258755662002017X
  6. Кулик К.Н., Есмагулова Б.Ж., Кошелева О.Ю., Мушаева К.Б., Шинкаренко С.С. Изменение фитоценозов Волго-Уральского междуречья под влиянием пастбищных нагрузок // Вестник ВГУ. Серия: География. Геоэкология. 2016. № 4. С. 25–32.
  7. Лупян Е.А., Прошин А.А., Бурцев М.А., Кашницкий А.В., Балашов И.В., Барталев С.А., Константинова А.М., Кобец Д.А., Мазуров А.А., Марченков В.В., Матвеев А.М., Радченко М.В., Сычугов И.Г., Толпин В.А., Уваров И.А. Опыт эксплуатации и развития центра коллективного пользования системами архивации, обработки и анализа спутниковых данных (ЦКП “ИКИ-Мониторинг”) // Соврем. пробл. дистанц. зондир. Земли из космоса. 2019. Т. 16. № 3. С. 151–170. https://doi.org/10.21046/2070-7401-2019-16-3-151-170
  8. Национальный атлас почв Российской Федерации. М: Астрель: Аст. 2011. 632 с.
  9. Национальный доклад. “Глобальный климат и почвенный покров России: проявления засухи, меры предупреждения, борьбы, ликвидация последствий и адаптационные мероприятия (сельское и лесное хозяйство)” / Под ред. Эдельгериева Р.С.-Х. 2021. Т. 3. 700 с.
  10. Национальный доклад. “Глобальный климат и почвенный покров России: опустынивание и деградация земель, институциональные, инфраструктурные, технологические меры адаптации (сельское и лесное хозяйство)" / Под ред. Эдельгериева Р.С.-Х. 2019. Т. 2. 476 с.
  11. Почвенная карта РСФСР. 1988. Масштаб 1: 2.5 млн / Под ред. В.М. Фридланда. М.: ГУГК.
  12. Рыбашлыкова Л.П., Беляев А.И., Пугачёва А.М. Мониторинг сукцессионных изменений пастбищных фитоценозов в “потухших” очагах дефляции Северо-Западного Прикаспия // Юг России: экология, развитие. 2019. Т. 14. № 4. С. 78–85.
  13. Чешев А.С., Бакинова Т.И., Шевченко Н.А. Социально-экономические основы рационального использования земель в условиях западного Прикаспия // Экономика и экология территориальных образований. 2018. Т. 2. № 4. С. 6–16. https://doi.org/10.23947/2413-1474-2018-2-4-6-16
  14. Шинкаренко С.С. Пространственно-временная динамика опустынивания на Черных землях // Соврем. пробл. дистанц. зондир. Земли из космоса. 2019. Т. 16. № 6. С. 155–168.
  15. Шинкаренко С.С. Оценка влияния выпаса на ландшафты Приэльтонья // Научное обозрение. 2015. № 14. С. 10–15.
  16. Шинкаренко С.С., Барталев С.А. Оценка площади опустынивания на юге европейской части России в 2021 г. // Соврем. пробл. дистанц. зондир. Земли из космоса. 2021. Т. 18. № 4. С. 291–297. https://doi.org/10.21046/2070-7401-2021-18-4-291-297
  17. Шинкаренко С.С., Барталев С.А. Последствия пыльных бурь 2020 года на юге европейской части России // Соврем. пробл. дистанц. зондир. Земли из космоса. 2020. Т. 17. № 7. С. 270–275.
  18. Шинкаренко С.С., Дорошенко В.В., Берденгалиева А.Н. Динамика площади гарей в зональных ландшафтах юго-востока европейской части России // Изв. Российской академии наук. Серия географическая. 2022. Т. 86. № 1. С. 122–133. https://doi.org/10.31857/S2587556622010113
  19. Шинкаренко С.С., Дорошенко В.В., Берденгалиева А.Н., Комарова И.А. Динамика горимости аридных ландшафтов России и сопредельных территорий по данным детектирования активного горения // Соврем. пробл. дистанц. зондир. Земли из космоса. 2021а. Т. 18. № 1. С. 149–164. https://doi.org/10.21046/2070-7401-2021-18-1-149-164
  20. Шинкаренко С.С., Иванов Н.М., Берденгалиева А.Н. Пространственно-временная динамика выгоревших площадей на федеральных ООПТ юго-востока Европейской России // Nature Conservation Research. Заповедная наука. 2021б. Т. 6. № 3. С. 23–44. https://doi.org/10.24189/ncr.2021.035
  21. Шинкаренко С.С., Ткаченко Н.А., Барталев С.А., Юферев В.Г., Кулик К.Н. Пыльные бури на юге европейской части России в сентябре-октябре 2020 года // Соврем. пробл. дистанц. зондир. Земли из космоса. 2020. Т. 17. № 5. С. 291−296.
  22. Электронный ресурс https://www.gks.ru/dbscripts/munst/munst.htm.
  23. Электронный ресурс http://egrpr.soil.msu.ru/download.php.
  24. Cherepanov S.K. Vascular plants of Russia and adjacent states (the former USSR). Cambridge University Press, Cambridge. 2007. 517 p.
  25. Dara A., Baumann M., Freitag M., Holzel N., Hostert P., Kamp J., Muller D., Prishepov A.V., Kuemmerle T. Annual Landsat time series reveal post-Soviet changes in grazing pressure // Remote Sensing of Environment. 2020. V. 239. P. 111667. https://doi.org/10.1016/j.rse.2020.111667
  26. Dubinin M., Lushekina A., Radeloff V.C. Climate, Livestock, and Vegetation: What Drives Fire Increase in the Arid Ecosystems of Southern Russia? // Ecosystems. 2011. V. 14. P. 547–562. https://doi.org/10.1007/s10021-011-9427-9
  27. Dubinin M., Potapov P., Lushekina A., Radeloff V.C. Reconstructing long time series of burned areas in arid grasslands of southern Russia by satellite remote sensing // Remote Sensing of Environment. 2010. V. 114. P. 1638–1648. https://doi.org/10.1016/j.rse.2010.02.010
  28. Karimova T.Y., Lushchekina A.A., Neronov V.M. Saiga Populations of Russia and Kazakhstan: Current Status and Retrospective Analysis of Some Biological Parameters // Arid Ecosystems. 2021. V. 11. № 2. P. 164–172. .https://doi.org/10.1134/S2079096121020074
  29. Kulik K.N., Petrov V.I., Rulev A.S., Kosheleva O.Y., Shinkarenko S.S. On the 30th anniversary of the “General plan to combat desertification of Black lands and Kizlyar pastures” // Arid ecosystems. 2018. V. 8. № 1. P. 5–20. https://doi.org/10.1134/S2079096118010067
  30. Kulik K.N., Petrov V.I., Yuferev V.G., Tkachenko N.A., Shinkarenko S.S. // Arid Ecosystems. 2020. V. 10. № 2. P. 98–105. https://doi.org/10.1134/S2079096120020080
  31. Lazareva V. G., Bananova V. A., Van Zung N. Dynamics of Modern Vegetation for Pasture Use in the Northwestern Pre-Caspian Region // Arid Ecosystems. 2020. V. 10. № 4. P. 276–283. https://doi.org/10.1134/S2079096120040137
  32. Loupian E., Burtsev M., Proshin A., Kashnitskii A., Balashov I., Bartalev S., Konstantinova A., Kobets D., Radchenko M., Tolpin V., Uvarov I. Usage Experience and Capabilities of the VEGA-Science System // Remote Sensing. 2022. V. 14. № 1. P. 77. https://doi.org/10.3390/rs14010077
  33. Mitchell A. The ESRI Guide to GIS Analysis. 2005. V. 2: Spatial Measurements and Statistics. ESRI Press. 252 p.
  34. Radochinskaya L.P., Kladiev A.K., Rybashlykova L.P. Production potential of restored pastures of the Northwestern Caspian // Arid ecosystems. 2019. V. 9. № 1. P. 51–58. https://doi.org/10.1134/S2079096119010086
  35. Trofimov I. A., Trofimova L. S., Yakovleva E. P. Remote indicators of desertification // Arid Ecosystems. 2015. V. 5. № 1. P. 24–27. https://doi.org/10.1134/S2079096115010102
  36. Vlasenko M.V., Kulik A.K., Salugin A.N. Evaluation of the Ecological Status and Loss of Productivity of Arid Pasture Ecosystems of the Sarpa Lowland // Arid Ecosystems. 2019. V. 9. № 4. P. 273–281. https://doi.org/10.1134/S2079096119040097
  37. Zolotokrylin A.N., Titkova T.B., Bazha S.N., Syrtypova S.H.D. Trends in Livestock Numbers and Spectral Properties of the Pasture Surface: Case Study of the Middle Gobi Aimag of Mongolia // Arid Ecosystems. 2018. V. 8. № 3. P. 153–160. https://doi.org/10.1134/S2079096118030095
  38. Zolotokrylin A.N., Titkova T.B., Cherenkova E.A., Vinogradova V.V. Dynamics of Summer Moistening and Biophysical Parameters of Arid Pastures in the European Part of Russia in 2000–2014 // Arid Ecosystems. 2016. V. 6. № 1. P. 1–7. https://doi.org/10.1134/S2079096116010078

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
2.

Download (4MB)
3.

Download (4MB)
4.

Download (455KB)
5.

Download (3MB)
6.

Download (166KB)

Copyright (c) 2023 С.С. Шинкаренко, А.А. Выприцкий, А.А. Васильченко, А.Н. Берденгалиева

This website uses cookies

You consent to our cookies if you continue to use our website.

About Cookies