Forest Reclamation Mapping of Arid Pastures on the Example of the Eastern Regions of Stavropol Region

Cover Page

Cite item

Full Text

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

Abstract

Forest reclamation mapping of arid pastures in the east of the Stavropol Region was carried out, for which the spatial position of soil contours, open sand massifs, sediment depressions and salt marshes, groundwater mineralization, humidification of the territory and other phytocological conditions was determined based on the decryption of remote sensing and open data. The mapping is based on the determination of landscape elements and pasture conditions using visual decoding of Sentinel-2 and Landsat-8, 9 satellite images, while the accuracy of decoding saline areas and open sands was more than 95%, which was confirmed by field verification. The contours of forest reclamation categories, provinces, subtypes, and types were obtained, on the basis of which the position of 25 allotments and their distribution in the landscapes of the studied areas were determined. Against the background of changing climatic conditions (increased frequency and intensification of dust storms, climate aridization), as well as the explosive growth of open sands and seed desertification, timely updating of forest reclamation maps is of great importance for the formation of an up-to-date set of measures to combat desertification and enrich arid pastures.

About the authors

K. N Kulik

Federal State Budget Scientific Institution “Federal Scientific Center of Agroecology, Complex Melioration and Protective Afforestation of the Russian Academy of Sciences”

Volgograd, Russia

V. G Yuferev

Federal State Budget Scientific Institution “Federal Scientific Center of Agroecology, Complex Melioration and Protective Afforestation of the Russian Academy of Sciences”

Volgograd, Russia

S. Yu Andreev

North Caucasus Branch of the Federal State Budget Scientific Institution “Federal Scientific Center of Agroecology, Complex Melioration and Protective Afforestation of the Russian Academy of Sciences”

village Achikulak, Russia

V. V Doroshenko

Federal State Budget Scientific Institution “Federal Scientific Center of Agroecology, Complex Melioration and Protective Afforestation of the Russian Academy of Sciences”

Email: dor.valerya@yandex.ru
Volgograd, Russia

References

  1. Агролесомелиорация, изд. 5-е, перераб. и доп. / под ред. академиков РАСХН А.Л. Иванова и К.Н. Кулика. Волгоград: ВНИАЛМИ, 2006. 746 с.
  2. Agrolesomelioraciya [Agroforestry], izd. 5-e, pererab. i dop. / pod red. akademikov RASXN A.L. Ivanova i K.N. Kulika. Volgograd: VNIALMI, 2006. 746 s. (In Russian).
  3. Атлас земель 2000 – Ставрополь: Изд-во Комитета по земельным ресурсам и землеустройству Ставропольского края, 2000. 118 c.
  4. Atlas zemel` 2000 – Stavropol` [Atlas of Lands 2000 – Stavropol]: Izd-vo Komiteta po zemel`ny`m resursam i zemleustrojstvu Stavropol`skogo kraya, 2000. 118 s. (In Russian).
  5. Беляев А.И., Кулик К.Н., Манаенков А.С. и др. Методические рекомендации по фитомелиоративной реконструкции деградированных и опустыненных пастбищ Российской Федерации инновационными экологически безопасными ресурсосберегающими технологиями. Волгоград: ФНЦ агроэкологии РАН, 2021. 68 с.
  6. Belyaev A.I., Kulik K.N., Manaenkov A.S. i dr. Metodicheskie rekomendacii po fitomeliorativnoj rekonstrukcii degra­dirovanny`x i opusty`nenny`x pastbishh Rossijskoj Federacii innovacionny`mi e`kologicheski bezopasny`mi resursosberegayushhimi texnologiyami [Methodological recommendations for the phytomeliorative reconstruction of degraded and desolate pastures of the Russian Federation with innovative environmentally friendly resource-saving technologies]. Volgograd: FNCz agroe`kologii RAN, 2021. 68 s. (In Russian).
  7. Биарсланов А.Б., Шинкаренко С.С., Гаджиев И.Р. Картографирование и анализ сезонной динамики площадей опустынивания на севере Дагестана по ежемесячным композитам Sentinel-2 // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2023. Т. 20. № 1. С. 160‒175.
  8. Biarslanov A.B., Shinkarenko S.S., Gadziev I.R. Kartografirovanie i analiz sezonnoj dinamiki ploshhadej opusty`nivaniya na severe Dagestana po ezhemesyachny`m kompozitam Sentinel-2 [Mapping and analysis of seasonal dynamics of desertification areas in the north of Dagestan by monthly Sentinel-2 composites] // Sovremenny`e problemy` distancionnogo zondirovaniya Zemli iz kosmosa. 2023. T. 20. № 1. S. 160-175. (In Russian).
  9. Дзыбов Д.С. Растительность Ставропольского края = Vegetation of Stavropol Region: монография Ставрополь: АГРУС Ставропольского гос. аграрного ун-та, 2018. 492 с.
  10. Dzy`bov D.S. Rastitel`nost` Stavropol`skogo kraya [Vegetation of Stavropol Region]: monografiya Stavropol`: AGRUS Stavropol`skogo gos. agrarnogo un-ta, 2018. 492 s. (In Russian).
  11. Дорошенко В.В. Влияние развития процессов опустынивания на распространение ландшафтных пожаров в Ставропольском крае // Ученые записки Казанского университета. Серия: Естественные науки. 2023. Т. 165. № 3. С. 486‒498. doi: 10.26907/2542-064X.2023.3.486-498. EDN UZZEYJ.
  12. Doroshenko V.V. Vliyanie razvitiya processov opusty`nivaniya na rasprostranenie landshaftny`x pozharov v Stavropol`skom krae [The influence of the development of desertification processes on the spread of landscape fires in the Stavropol Region] // Ucheny`e zapiski Kazanskogo universiteta. Seriya: Estestvenny`e nauki. 2023. T. 165. № 3. S. 486-498. doi: 10.26907/2542-064X.2023.3.486-498. EDN UZZEYJ. (In Russian).
  13. Дорошенко В.В. Геоинформационное картографирование соровых понижений и солончаков в Ставропольском крае // Известия Нижневолжского агроуниверситетского комплекса: Наука и высшее профессиональное образование. 2022. № 4(68). С. 553‒561.
  14. Doroshenko V.V. Geoinformacionnoe kartografirovanie sorovyh ponizhenij i solonchakov v Stavropol`skom krae [Geoinformation mapping of sor depressions and salt marshes in the Stavropol Region] // Izvestiya Nizhnevolzhskogo agrouniversitetskogo kompleksa: Nauka i vy`sshee professional`noe obrazovanie. 2022. № 4(68). S. 553‒561. (In Russian).
  15. Дорошенко В.В. Оценка ежемесячной динамики площадей открытых песков на востоке Ставропольского края в 2023 г. // Геодезия и картография. 2024а. Т. 85. № 4. С. 10‒19. doi: 10.22389/0016-7126-2024-1006-4-10-19. EDN ECIZCT.
  16. Doroshenko V.V. Ocenka ezhemesyachnoj dinamiki ploshhadej otkry`ty`x peskov na vostoke Stavropol`skogo kraya v 2023 g [Assessment of the monthly dynamics of open sand areas in the east of the Stavropol Region in 2023] // Geodeziya i kartografiya. 2024a. T. 85. № 4. S. 10‒19. doi: 10.22389/0016-7126-2024-1006-4-10-19. EDN ECIZCT. (In Russian).
  17. Дорошенко В.В. Хородинамическое картографирование открытых песков на северо-востоке Ставропольского края // Исследование Земли из космоса. 2024б. № 3. С. 94‒102. EDN FAJTEY.
  18. Doroshenko V.V. Horodinamicheskoe kartografirovanie otkrytyh peskov na severo-vostoke Stavropol'skogo kraya [Chorodynamic mapping of open sands in the north-east of the Stavropol Region] // Issledovanie Zemli iz kosmosa. 2024b. № 3. S. 94‒102. EDN FAJTEY. (In Russian).
  19. Золотокрылин А.Н., Трофимов И.А., Титкова Т.Б. Оценка экологического состояния “норма” аридных пастбищ по геоботаническим и MODIS данным // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2014. Т. 11. № 2. С. 197‒207. EDN THXXUH.
  20. Zolotokrylin A.N., Trofimov I.A., Titkova T.B. Ocenka ekologicheskogo sostoyaniya “norma” aridnyh pastbishch po geobotanicheskim i MODIS dannym [Assessment of the ecological status of the “norm” of arid pastures based on geobotanical and MODIS data] // Sovremennye problemy distancionnogo zondirovaniya Zemli iz kosmosa. 2014. T. 11. № 2. S. 197‒207. EDN THXXUH. (In Russian).
  21. Инструктивные указания по лесомелиорации аридных пастбищ / В.И. Петров, К.Н. Кулик, Н.С. Зюзь и др. М., 1987. 48 с.
  22. Instruktivny`e ukazaniya po lesomelioracii aridny`x pastbishh [Guidance instructions on forest reclamation of arid pastures] / V.I. Petrov, K.N. Kulik, N.S. Zyuz` i dr. M., 1987. 48 s. (In Russian).
  23. Кабжанова Г.Р., Курмашева А.Ж., Алибаева М.Т., Бисембаев А.Т. Изучение пространственного распределения типов пастбищ сухостепной зоны Павлодарской области по данным ДЗЗ // Наука и образование. 2023. № 1‒3(70). С. 63‒72. EDN UAAABP.
  24. Kabzhanova G.R., Kurmasheva A.Zh., Alibaeva M.T., Bisembaev A.T. Izuchenie prostranstvennogo raspredeleniya tipov pastbishch suhostepnoj zony Pavlodarskoj oblasti po dannym DZZ [Study of the spatial distribution of pasture types in the dry-steppe zone of the Pavlodar region according to remote sensing data] // Nauka i obrazovanie. 2023. № 1‒3(70). S. 63‒72. EDN UAAABP.
  25. Кравченко А.С., Юферев В.Г., Шинкаренко С.С. Геоинформационный анализ ландшафтов астраханского Заволжья // Известия Нижневолжского агроуниверситетского комплекса: Наука и высшее профессиональное образование. 2017. № 4(48). С. 154‒163. EDN SIUVGL.
  26. Kravchenko A.S., Yuferev V.G., Shinkarenko S.S. Geoinformacionny`j analiz landshaftov astraxanskogo Zavolzh`ya [Geoinformation analysis of landscapes of the Astrakhan Volga region] // Izvestiya Nizhnevolzhskogo agrouniversitetskogo kompleksa: Nauka i vy`sshee professional`noe obrazovanie. 2017. № 4(48). S. 154‒163. EDN SIUVGL. (In Russian).
  27. Кулик К.Н. Агролесомелиоративное картографирование и фитоэкологическая оценка аридных ландшафтов. Волгоград: изд. ВНИАЛМИ, 2004. 248 с.
  28. Kulik K.N. Agrolesomeliorativnoe kartografirovanie i fitoe`kologicheskaya ocenka aridny`x landshaftov [Agroforestry mapping and phytoecological assessment of arid landscapes]. Volgograd: izd. VNIALMI, 2004. 248 s. (In Russian).
  29. Кулик К.Н., Рулев А.С., Манаенкова Н.С. Аэрокосмические методы изучения динамики деградации и восстановления агроландшафтов степной и полупустынной зон // Степи Евразии. Сохранение природного разнообразия и мониторинг состояния экосистем. Оренбург, 1997. С. 155‒156.
  30. Kulik K.N., Rulev A.S., Manaenkova N.S. Ae`rokosmicheskie metody` izucheniya dinamiki degradacii i vosstanovleniya agrolandshaftov stepnoj i polupusty`nnoj zon [Aerospace me­thods for studying the dynamics of degradation and restoration of agro-landscapes of steppe and semi-desert zones] // Stepi Evrazii. Soxranenie prirodnogo raznoobraziya i monitoring sostoyaniya e`kosistem. Orenburg, 1997. S. 155‒156. (In Russian).
  31. Лапенко Н.Г., Ерошенко Ф.В., Сторчак И.Г. Растительность степных фитоценозов и особенности ее вегетации в условиях Ставропольского края // Аграрный вестник Урала. 2020. № 2(193). С. 9‒19. doi: 10.32417/1997-4868-2020-193-2-9-19. EDN FEMOAC.
  32. Lapenko N.G., Eroshenko F.V., Storchak I.G. Rastitel`nost` stepny`x fitocenozov i osobennosti ee vegetacii v usloviyax Stavropol`skogo kraya [Vegetation of steppe phytocenoses and peculiarities of its vegetation in the Stavropol Region] // Agrarny`j vestnik Urala. 2020. № 2(193). S. 9‒19. doi: 10.32417/1997-4868-2020-193-2-9-19. EDN FEMOAC. (In Russian).
  33. Лапенко Н.Г., Хонина О.В. Оценка пастбищной дигрессии степных экосистем аридной зоны Ставрополья // Достижения науки и техники АПК. 2022. Т. 36. № 5. С. 16‒20.
  34. Lapenko N.G., Honina O.V. Ocenka pastbishhnoj digressii stepny`h e`kosistem aridnoj zony` Stavropol`ya [Assessment of pasture digression of steppe ecosystems of the arid zone of Stavropol] // Dostizheniya nauki i texniki APK. 2022. T. 36. № 5. S. 16-20. (In Russian).
  35. Методические указания по дистанционному эколого-экономическому мониторингу аридных пастбищ на основе ГИС-технологий / Кулик К.Н., Рулев А.С., Юферев В.Г., Бакурова К.Б., Дорохина З.П., Кошелев А.В., Березовикова О.Ю. // М.: Россельхозакадемия, 2009. 37 с.
  36. Metodicheskie ukazaniya po distancionnomu e`kologo-e`konomicheskomu monitoringu aridnyh pastbishh na osnove GIS-tehnologij [Methodological guidelines for remote ecological and economic monitoring of arid pastures based on GIS technologies] / Kulik K.N., Rulev A.S., Yuferev V.G., Bakurova K.B., Doroxina Z.P., Koshelev A.V., Berezovikova O.Yu. // M.: Rossel`xozakademiya, 2009. 37 s. (In Russian).
  37. Методические указания по лесомелиоративной классификации и картированию аридных пастбищ / В.И. Петров, К.Н. Кулик, Н.С. Зюзь. Волгоград: Всесоюзный научно-исследовательский институт агролесомелиорации, 1985. 15 с.
  38. Metodicheskie ukazaniya po lesomeliorativnoj klassifikacii i kartirovaniyu aridny`x pastbishh [Methodological guidelines for forest reclamation classification and mapping of arid pastures] / V.I. Petrov, K.N. Kulik, N.S. Zyuz`. Volgograd: Vsesoyuzny`j nauchno-issledovatel`skij institut agrolesomelioracii, 1985. 15 s. (In Russian).
  39. Национальный атлас почв Российской Федерации. М.: Астрель: ACT, 2011. 632 с.
  40. Nacional`ny`j atlas pochv Rossijskoj Federacii [National Atlas of Soils of the Russian Federation]. M.: Astrel`: ACT, 2011. 632 s. (In Russian).
  41. Олейник С.А., Лесняк Т.С., Проказин С.А., Литвин Д.Б. Применение спутниковых технологий для эффективного развития пастбищного животноводства // Аграрный вестник Северного Кавказа. 2023. № 4(52). С. 32‒38. EDN TYYZDL.
  42. Olejnik S.A., Lesnyak T.S., Prokazin S.A., Litvin D.B. Primenenie sputnikovyh tekhnologij dlya effektivnogo razvitiya pastbishchnogo zhivotnovodstva [The use of satellite technologies for the effective development of pasture animal husbandry] // Agrarnyj vestnik Severnogo Kavkaza. 2023. № 4(52). S. 32‒38. EDN TYYZDL. (In Russian).
  43. Попов А.С. Лесомелиорация ландшафтов : учебно-методическое пособие; Министерство науки и высшего образования Российской Федерации, Уральский государственный лесотехнический университет. Екатеринбург : УГЛТУ, 2022. 88 с.
  44. Popov A.S. Lesomelioraciya landshaftov [Forest reclamation of landscapes] : uchebno-metodicheskoe posobie; Ministerstvo nauki i vy`sshego obrazovaniya Rossijskoj Federacii, Ural`skij gosudarstvenny`j lesotexnicheskij universitet. Ekaterinburg : UGLTU, 2022. 88 s. (In Russian).
  45. Рулев А.С., Юферев В.Г., Юферев М.В. Методология геоинформационного моделирования // Вестник Российской академии сельскохозяйственных наук. 2011. № 5. С. 5‒6.
  46. Rulev A.S., Yuferev V.G., Yuferev M.V. Metodologiya geoinformacionnogo modelirovaniya [The methodology of geoinformation modeling] // Vestnik Rossijskoj akademii sel`skoxozyajstvenny`x nauk. 2011. № 5. S. 5‒6. (In Russian).
  47. Сурхаев Г.А., Сурхаев И.Г., Кулик К.Н., Стародубцева Г.П. Опыт лесомелиорации экосистем песчаных массивов Терско-Кумского междуречья // Экосистемы: экология и динамика. 2019. Т. 3. № 4. С. 5‒23. EDN OSYYOK.
  48. Surkhaev G.A., Surkhaev I.G., Kulik K.N., Starodubtseva G.P. Opy`t lesomelioracii e`kosistem peschany`x massivov Tersko-Kumskogo mezhdurech`ya [The experience of forest reclamation of ecosystems of sandy massifs of the Tersko-Kuma interfluve] // E`kosistemy`: e`kologiya i dinamika. 2019. T. 3. № 4. S. 5‒23. EDN OSYYOK. (In Russian).
  49. 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 г. // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2020. Т. 17. № 5. С. 291‒296.
  50. Shinkarenko S.S., Tkachenko N.A., Bartalev S.A., Yuferev V.G., Kulik K.N. Pyl'nye buri na yuge evropejskoj chasti Rossii v sentyabre-oktyabre 2020 g [Dust storms in the south of the European part of Russia in September-October 2020] // Sovremennye problemy distancionnogo zondirovaniya Zemli iz kosmosa. 2020. T. 17. № 5. S. 291‒296.
  51. Юферев В.Г., Ткаченко Н.А., Синельникова К.П. Спектральные характеристики опустыненных пастбищ Черных Земель // Аридные экосистемы. 2022. Т. 28. № 1(90). С. 65‒72. EDN QGKJPT.
  52. Yuferev V.G., Tkachenko N.A., Sinel'nikova K.P. Spektral'nye harakteristiki opustynennyh pastbishch Chernyh Zemel' [Spectral characteristics of desolate pastures of Black Lands] // Aridnye ekosistemy. 2022. T. 28. № 1(90). S. 65‒72. EDN QGKJPT.
  53. Dubinin M., Luschekina А., Radeloff V.C. Climate, livestock, and vegetation: What drives f ire increase in the arid ecosystems of Southern Russia? // Ecosystems. 2011. V. 14. No 4. P. 547‒562. doi: 10.1007/s10021-011-9427-9.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2025 Russian Academy of Sciences

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».