Remote Sensing Data Using for Mesorelief Depressions Monitoring in the Desolate Steppe Zone
- Authors: Bolgov I.A.1, Berdengalieva A.N1
-
Affiliations:
- Federal Scientific Centre of Agroecology, Complex Melioration and Protective Afforestation of the Russian Academy of Sciences
- Issue: No 1(124) (2024)
- Pages: 31-39
- Section: Agroforestry Amelioration
- URL: https://journals.rcsi.science/2500-0047/article/view/304020
- DOI: https://doi.org/10.34736/FNC.2024.124.1.004.31-39
- ID: 304020
Cite item
Full Text
Abstract
In the arid conditions of the southern European part of Russia, located in the dry steppe and semi-desert zones, there has been a tendency to reduce arable land and use it as pastures in recent decades. Intensification of semi-nomad animal husbandry leads to excessive stress on natural communities, degradation of vegetation cover and desertification. Creation of forest plantations may be effective for preventing a negative impact on landscapes. In areas of dry steppes and semi-deserts, it is advisable to carry out forest reclamation measures in terrain lowering areas, which are characterized by the best soil and hydrological characteristics and are favorable for tree growth. The purpose of the work is to identify the sites in the study area that are most suitable for forest reclamation. The region of the Alexandrovo-Gaisky district of the Saratov Region was chosen as the research object as the most representative site. The determination of forest-suitable areas was carried out by negative landforms (depressions filled with water in the spring) mapping based on Sentinel-2 and Landsat-5,7,8 satellite images and MNDWI index calculating. In the semi-desert zone, mesorelief depressions are classified into large (estuaries), medium (padinas) and microrelief (for example, zapadinas). Weather data from the AISORI system, as well as official statistics, were also used to identify characteristics affecting the hydrological regime of depressions. 7.1 thousand hectares of arable land and 254.6 thousand hectares of non-arable land, which are mainly used as pastures, were mapped. The assessment of forest-suitable sites, the area of which is 18.8 thousand hectares, has been carried out. As a result of the data obtained on the flooding areas and meteorological data analysis, it was found that the hydrological conditions of relief depressions depend on the surface runoff of meltwater, the depth of soil freezing in winter and the thickness of snow cover. An increase in the average annual air temperature in the study area leads to a decrease in the water content of depressions, which must be taken into account during forest reclamation.
About the authors
I. A. Bolgov
Federal Scientific Centre of Agroecology, Complex Melioration and Protective Afforestation of the Russian Academy of Sciences
Email: bolgov-ia@vfanc.ru
ORCID iD: 0009-0003-3174-6382
Russian Federation, Universitetskiy Prospekt 97, Volgograd
A. N Berdengalieva
Federal Scientific Centre of Agroecology, Complex Melioration and Protective Afforestation of the Russian Academy of Sciences
Author for correspondence.
Email: bolgov-ia@vfanc.ru
ORCID iD: 0000-0002-5252-7133
Russian Federation, Universitetskiy Prospekt 97, Volgograd
References
- Агролесомелиорация. 5-е изд., переработ. и доп. / под ред. А.Л. Иванова, К.Н. Кулика. Волгоград: ВНИАЛМИ, 2006. 746 с. Режим доступа: https://vfanc.ru/wp-content/uploads/2022/12/agrolesomelioracziya-1.pdf
- Барабанов А.Т. Эрозионно-гидрологическая оценка взаимодействия природных и антропогенных факторов формирования поверхностного стока талых вод и адаптивно-ландшафтное земледелие. – Волгоград: Федеральный научный центр агроэкологии, комплексных мелиораций и защитного лесоразведения Российской академии наук, 2017. 188 с. Режим доступа: https://vfanc.ru/wp-content/uploads/2023/04/barab_.pdf
- 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. Режим доступа: https://vfanc.ru/wp-content/uploads/2021/12/rekomendaczii-okonchat.pdf
- Болгов И.А., Берденгалиева А.Н. Анализ пространственной структуры сельскохозяйственных угодий юга Саратовского Заволжья // Научно-агрономический журнал. 2023. 4(123). С. 60-67. doi: 10.34736/FNC.2023.123.4.009.60-67
- Васильченко А.А. Анализ основных методов выделения водного зеркала с помощью спектрозональных данных ДЗЗ // Грани познания. 2021. № 2(73). С. 4-8. Режим доступа: https://elibrary.ru/download/elibrary_45688572_61445901.pdf EDN: HKATBP
- Воротников И.Л., Панфилов А.В., Колотырин К.П. Влияние эколого-экономических рисков на состояние агроландшафтов Саратовского Заволжья // Известия Нижневолжского агроуниверситетского комплекса: Наука и высшее профессиональное образование. 2012. № 1(25). С. 21-25. Режим доступа: https://cyberleninka.ru/article/n/vliyanie-ekologo-ekonomicheskih-riskov-na-sostoyanie-agrolandshaftov-saratovskogo-zavolzhya
- Гусев В.А., Пичугина Н.В. Проблемы современного землепользования на примере полупустынной зоны Саратовского Заволжья // Известия Саратовского университета. Новая серия. Серия Науки о Земле. 2009. Т.9. № 1. С. 20-23. Режим доступа: https://cyberleninka.ru/article/n/problemy-sovremennogo-zemlepolzovaniya-na-primere-polupustynnoy-zony-saratovskogo-zavolzhya
- Конюшкова М.В. Цифровое картографирование почв солонцовых комплексов Северного Прикаспия. М.: Товарищество научных изданий КМК, 2014. 316 с. Режим доступа: https://cyberleninka.ru/article/n/tsifrovoe-kartografirovanie-pochv-solontsovyh-kompleksov-severnogo-prikaspiya1
- Кулик К.Н., Н.А. Ткаченко Адаптивно-ландшафтная трансформация малопродуктивных и деградированных земель Волгоградского Заволжья // Известия Нижневолжского агроуниверситетского комплекса: Наука и высшее профессиональное образование. 2013. № 2(30). С. 3-8. Режим доступа: https://cyberleninka.ru/article/n/adaptivno-landshaftnaya-transformatsiya-maloproduktivnyh-i-degradirovannyh-zemel-volgogradskogo-zavolzhya
- Мамин В.Ф., Вронская Л.В. Состояние лиманов как пример антропогенной регрессии локальных луговых экосистем // Известия Нижневолжского агроуниверситетского комплекса: Наука и высшее профессиональное образование. 2021. № 3(63). С. 88-95. doi: 10.32786/2071-9485-2021-03-08.
- Национальный доклад «Глобальный климат и почвенный покров России: проявление засухи, меры предупреждения, борьбы, ликвидация последствий и адаптационные мероприятия (сельское и лесное хозяйство)» (под редакцией Р.С.-Х. Эдельгериева). 2021. Том 3. М.: ООО «Издательство МБА», 700 с.
- Павлейчик В.М. Широтно-зональная неоднородность развития травяных пожаров в Заволжско-Уральском регионе // Бюллетень Оренбургского научного центра УрО РАН. 2019. № 2. С. 1-14. doi: 10.24411/2304-9081-2019-12013
- Рулев А.С., Канищев С.Н., Шинкаренко С.С. Анализ сезонной динамики NDVI естественной растительности Заволжья Волгоградской области // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2016. Т. 13, № 4. С. 113-123. doi: 10.21046/2070-7401-2016-13-20-113-123
- Рулев А.С., Юферев В.Г., Рулев Г.А. Почвенно-геоморфологическая катена «Малый сырт – Прикаспий» // Геоморфология. 2020. № 1. С. 22-33. doi: 10.31857/S0435428120010125
- Тарасенко П.В., Туктаров Р.Б. Современное эколого-мелиоративное состояние инженерных систем лиманного орошения полупустынной зоны Саратовского Заволжья // Современные проблемы науки и образования. 2013. № 1. С. 421. Режим доступа: https://science-education.ru/ru/article/view?id=8309
- Туктаров Р.Б., Онаев М.К., Жумаева К.Р. Использование ГИС-технологий для мониторинга лиманов // Наука и образование. 2022. № 1-2(66). С. 84-92. doi: 10.52578/2305-9397-2022-1-2-84-92
- Шинкаренко С.С., Барталев С.А., Берденгалиева А.Н., Выприцкий А.А. Динамика площадей водоёмов Западного ильменно-бугрового района дельты Волги // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2021. Т. 18. № 4. С. 285-290. doi: 10.21046/2070-7401-2021-18-4-285-290
- Шинкаренко С.С., Дорошенко В.В., Берденгалиева А.Н. Динамика площади гарей в зональных ландшафтах юго-востока европейской части России // Известия Российской академии наук. Серия географическая. 2022. Т. 86. № 1. С. 122-133. doi: 10.31857/S2587556622010113
- Юферев В.Г., Кулик К.Н., Рулев А.С., Мушаева К.Б., Кошелев А.В., Дорохина З.П. Геоинформационные технологии в агролесомелиорации. – Волгоград. ВНИАЛМИ. 2010. 102 с.
- 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;14(1):77. doi: 10.3390/rs14010077
- Pugacheva A.M., Belyaev A.I., Trubakova K.Yu., Romadina O.D. Regional Climate Changes in Arid Steppes and their Connection with Droughts. Arid Ecosystems. 2022; 12(4):353-360. doi: 10.1134/s2079096122040187
- Rulev A.S., Pugacheva A.M. Formation of a New Agroforestry Paradigm. Herald of the Russian Academy of Sciences. 2019;89(5):495-501. doi: 10.1134/S1019331619050071
- Xu H. Modification of Normalized Difference Water Index (NDWI) to Enhance Open Water Features in Remotely Sensed Imagery. International Journal of Remote Sensing. 2006;27:3025-3033. doi: 10.1080/01431160600589179
Supplementary files
