Parameters of Abandoned Agricultural Lands and Their Reflectance in the Central Russian Forest-Steppe

Authors

  • Edgar A. Terekhin Belgorod National Research University; Federal Regional Center for Aerospace and Ground Monitoring of Objects and Natural Resources

DOI:

https://doi.org/10.52575/2712-7443-2022-46-3-356-365

Keywords:

abandoned agricultural lands, spectral reflectance, forest cover, reforestation, Sentinel-2, Central Russian forest-steppe

Abstract

The study of abandoned agricultural lands is an urgent task in estimating the state of landscapes in the Central Russian forest-steppe. The results of the abandoned lands analysis, typical of the region were presented. Abandoned agricultural land parameters were studied at the end of the second decade of the 21st century (2020). Abandoned lands with a predominance of herbaceous areas and the presence of forest vegetation are quantitatively dominated in the most of the Central Chernozem Region oblasts. Abandoned agricultural lands with a high share of forest vegetation are spread in the Oryol and Tambov oblasts. The smallest proportion is grassy abandoned land with no forest. The average forest cover of abandoned lands of the same age varies from 12 % in the Voronezh oblast to 62 % in the Oryol oblast. High intra-regional differences in the current forest cover of abandoned lands are indicators of differences in the intensity of reforestation. Intra-regional differences in the forest cover of abandoned agricultural lands are observed in the red and infrared spectral reflectance. The reflectance of these ranges is inversely related to the forest cover of abandoned lands.

The work was supported by grant of Russian Science Foundation (Project Number 22-27-00291).

Downloads

Download data is not yet available.

Author Biography

Edgar A. Terekhin, Belgorod National Research University; Federal Regional Center for Aerospace and Ground Monitoring of Objects and Natural Resources

PhD in Geography, Senior Researcher, Department of Geoinformatics, Federal Regional Center for Aerospace and Ground Monitoring of Objects and Natural Resources, Associate Professor, Department of Natural Resources and Land Cadastre, Institute of Earth Sciences, Belgorod State National Research University,

Belgorod, Russia

References

Атутова Ж.В. 2020. Современное состояние залежных угодий Тункинской котловины (юго-западное Прибайкалье). География и Природные ресурсы, 2(161): 51–61. DOI: 10.21782/GIPR0206-1619-2020-2(51-61).

Кудрявцев А.Ю. 2007. Восстановительная динамика растительности лесостепного комплекса Среднего Поволжья. Экология, 5: 323–330.

Кулик К.Н., Пугачёва А.М. 2016. Структура растительных сообществ залежных земель в системе куртинных защитных лесных насаждений в сухих степях. Аридные Экосистемы, 22(1(66)): 77–85.

Панкратова Л.А., Ганнибал Б.К. 2009. Восстановительные сукцессии травяных сообществ в ландшафтах южной лесостепи (Воронежская область, музей-заповедник «Дивногорье»). Вестник Санкт-Петербургского университета. Серия 7. Геология. География, 2: 92–95.

Попова А.А., Паринова Т.А., Наквасина Е.Н. 2019. Биоэкологический анализ фитоценозов в динамике самовосстановления постагрогенных экосистем в пойме р. Северная Двина. Вестник Оренбургского государственного педагогического университета. Электронный научный журнал, 1(29): 30–40. DOI: 10.32516/2303-9922.2019.29.4.

Романовская А.А., Гитарский М.Л., Карабань Р.Т., Назаров И.М. 2005. Роль залежных земель России в поглощении диоксида углерода из атмосферы. Проблемы экологического мониторинга и моделирования экосистем, 20: 219–237.

Собина А.С., Хачиков Э.А., Шмараева А.Н., Федоренко А.Н., Приходько В.Д., Казеев К.Ш. 2022. Биологическая активность чернозема обыкновенного через 5 лет после прекращения агрогенной обработки. Агрохимический вестник, 1: 22–26. DOI: 10.24412/1029-2551-2022-1-005.

Сорокина О.А. 2018. Оценка запасов фитомассы и плодородия серых почв залежей. Почвы и окружающая среда, 1(3): 170–179. DOI: 10.31251/pos.v1i3.40

Терехин Э.А., Постернак Т.С. 2019. Процессы лесовозобновления на залежных землях юга Западной Сибири и их анализ с применением данных дистанционного зондирования. Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса, 16(4): 161–172. DOI: 10.21046/2070-7401-2019-16-4-161-172.

Терехин Э.А. 2020. Влияние параметров лесных насаждений на их спектральный отклик (на примере лесов юга Среднерусской возвышенности). Современные проблемы дистанционного зондирования земли из космоса, 17(7): 142–154. DOI: 10.21046/2070-7401-2020-17-7-142-154.

Титлянова А.А., Шибарева С.В. 2022. Изменение чистой первичной продукции и восстановление запасов углерода в почвах залежей. Почвоведение, 4: 500–510. DOI: 10.31857/S0032180X2204013X.

Трушков А.В., Одабашян М.Ю., Казеев К.Ш. 2017. Биологическая активность постагрогенного чернозема на ранних стадиях демутации. Известия Самарского научного центра Российской академии наук, 19(2–2): 345–348.

Bell S.M., Terrer C., Barriocanal C., Jackson R.B., Rosell-Melé A. 2021. Soil Organic Carbon Accumulation Rates on Mediterranean Abandoned Agricultural Lands. Science of The Total Environment, 759: 143535. DOI: 10.1016/j.scitotenv.2020.143535.

Fan X., Vrieling A., Muller B., Nelson A. 2020. Winter Cover Crops in Dutch Maize Fields: Variability in Quality and Its Drivers Assessed from Multi-Temporal Sentinel-2 Imagery. International Journal of Applied Earth Observation and Geoinformation, 91: 102139. DOI: 10.1016/j.jag.2020.102139.

Fayet C.M.J., Reilly K.H., Van Ham C., Verburg P.H. 2022. The Potential of European Abandoned Agricultural Lands to Contribute to the Green Deal Objectives: Policy Perspectives. Environmental Science & Policy, 133: 44–53. DOI: 10.1016/j.envsci.2022.03.007.

Fradette O., Marty C., Faubert P., Dessureault P.-L., Paré M., Bouchard S., Villeneuve, C. 2021. Additional Carbon Sequestration Potential of Abandoned Agricultural Land Afforestation in the Boreal Zone: A Modelling Approach. Forest Ecology and Management, 499: 119565. DOI: 10.1016/j.foreco.2021.119565.

Immitzer M., Neuwirth M., Böck S., Brenner H., Vuolo F., Atzberger C. 2019. Optimal Input Features for Tree Species Classification in Central Europe Based on Multi-Temporal Sentinel-2 Data. Remote Sensing, 11(22). DOI: 10.3390/rs11222599.

Karelin D.V., Goryachkin S.V., Kudikov A.V., Lopes de Gerenu V.O., Lunin V.N., Dolgikh A.V., Lyuri D.I. 2017. Changes in Carbon Pool and CO2 Emission in the Course of Postagrogenic Succession on Gray Soils (Luvic Phaeozems) in European Russia. Eurasian Soil Science, 50: 559–572. DOI: 10.1134/S1064229317050076.

Khorchani M., Nadal-Romero E., Lasanta T., Tague C. 2022. Carbon Sequestration and Water Yield Tradeoffs Following Restoration of Abandoned Agricultural Lands in Mediterranean Mountains. Environmental Research, 207: 112203. DOI: 10.1016/j.envres.2021.112203.

Yin H., Brandão A., Buchner J., Helmers D., Iuliano B.G., Kimambo N.E., Lewińska K.E., Razenkova E., Rizayeva A., Rogova N., Spawn S.A., Xie Y., Radeloff V.C. 2020. Monitoring Cropland Abandonment with Landsat Time Series. Remote Sensing of Environment, 246: 111873. DOI: 10.1016/j.rse.2020.111873.

Zhu X., Xiao G., Zhang D., Guo L. 2021. Mapping Abandoned Farmland in China Using Time Series MODIS NDVI. Science of The Total Environment, 755(2): 142651. DOI: 10.1016/j.scitotenv.2020.142651.


Abstract views: 182

Share

Published

2022-09-30

How to Cite

Terekhin, E. A. (2022). Parameters of Abandoned Agricultural Lands and Their Reflectance in the Central Russian Forest-Steppe. Regional Geosystems, 46(3), 356-365. https://doi.org/10.52575/2712-7443-2022-46-3-356-365

Issue

Section

Earth Sciences