Erosion Risk of Arable Land in the Belgorod Oblast
DOI:
https://doi.org/10.52575/2712-7443-2023-47-1-101-115Keywords:
water erosion, soil, surface runoff, USLE, modeling, soil lossesAbstract
The purpose of the work was to use geoinformation technologies to assess the soil erosion risk from rainfall under conditions of intensive agricultural load at the regional level (on the example of the Belgorod Oblast). Potential soil losses were calculated for arable land using the USLE erosion model adapted for Russian conditions. The input calculated erosion factors were obtained using the technologies of spatial analysis of the digital elevation model, and the structure of sown areas was analyzed using up-to-date satellite images MODIS. The average annual potential soil losses from arable land over the past 10 years amounted to 3.5 t ha-1. Based on the model of erosion from bare (clean) fallow, a geodatabase of territories with an increased risk of erosion degradation was created, which includes 14 thousand areas on arable land. This made it possible to assess the spatial differentiation of the erosion risk of cultivated soils in the region and determine the areas for the precision implementation of anti-erosion and soil rehabilitation measures. The developed geodatabase corresponds to the priorities of the State Program for the effective involvement of agricultural land in the turnover. Namely, it can serve as information support for identifying areas where, when expanding the area of crops, it is necessary to apply a set of soil protection measures.
Acknowledgements
This research was funded by the Ministry of Science and Higher Education of the Russian Federation within the framework of State Assignment No. FZWG-2023-0011.
Downloads
References
Евдокимов С.И., Штефуряк А.В. 2022. Использование ГИС-технологий в мониторинге природных и антропогенных объектов. Вестник Псковского государственного университета. Серия: Естественные и физико-математические науки, 15(1): 70–93.
Жидкин А.П., Смирнова М.А., Геннадиев А.Н., Лукин С.В., Заздравных Е.А., Лозбенев Н.И. 2021. Цифровое моделирование строения и степени эродированности почвенного покрова (Прохоровский район Белгородской области). Почвоведение, 1: 17–30. DOI: 10.31857/S0032180X21010159
Жидкин А.П., Чендев Ю.Г. 2014. Обзор существующих представлений об эрозии почв в Белгородской области. Научные ведомости Белгородского государственного университета. Серия Естественные науки, 23(194): 147–155.
Иванов М.А., Прищепов А.Б., Голосов В.Н., Залялиев Р.Р., Ефимов К.В., Кондратьев А.А., Киняшова А.Д., Ионова Ю.К. 2017. Изменения площади пахотных угодий в бассейнах рек Европейской территории России за период 1985–2015 гг. как фактор динамики эрозии почв. Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса, 14(6): 149–157. DOI: 10.21046/2070-7401-2017-14-6-149-157
Краснов С.Ф., Добровольская Н.Г., Литвин Л.Ф. 2001. Пространственно-временные аспекты оценки эрозионного потенциала дождевых осадков. В кн.: Эрозия почв и русловые процессы. Москва, Издательство Московского университета: 8–18.
Ларионов Г.А. 1993. Эрозия и дефляция почв: основные закономерности и количественные оценки. Москва, Издательство МГУ, 200 с.
Ларионов Г.А., Добровольская Н.Г., Краснов С.Ф., Лю Б.Ю., Неринг М.А. 1998. Теоретико-эмпирическое уравнение фактора рельефа для статистических моделей водной (дождевой) эрозии. В кн.: Эрозия почв и русловые процессы. Москва, Макс-Пресс Москва: 25–44.
Лисецкий Ф.Н., Марциневская Л.В. 2009. Оценка развития линейной эрозии и эродированности почв по результатам аэрофотосъемки. Землеустройство, кадастр и мониторинг земель, 10(58): 39–43.
Лисецкий Ф.Н., Светличный А.А., Черный С.Г. 2012. Современные проблемы эрозиоведения. Белгород, Константа, 455 с. DOI: 10.13140/2.1.1029.9682
Литвин Л.Ф., Кирюхина З.П., Краснов С.Ф., Добровольская Н.Г. 2017. География динамики земледельческой эрозии почв на европейской территории России. Почвоведение, 11: 1390–1400. DOI: 10.7868/S0032180X17110089
Лукин С.В., Верютина О.С., Корнейко Н.И., Малыгин А.В. 2008. Влияние водной эрозии почв на основные агрохимические свойства пахотных почв Белгородской области. Достижения науки и техники АПК, 9: 7–8.
Малышев А.В., Голеусов П.В. 2019. Критическое значение фактора рельефа и эрозионная опасность агроландшафтов Белгородской области. Научные ведомости Белгородского государственного университета. Серия: Естественные науки, 43(1): 63–75. DOI: 10.18413/2075-4671-2019-43-1-63-75
Мальцев К.А., Ермолаев О.П. 2019. Потенциальные эрозионные потери почвы на пахотных землях европейской части России. Почвоведение, 12: 1502–1512. DOI: 10.1134/S0032180X19120104
Марциневская Л.В. 2011. Определение допустимых эрозионных потерь почвы для уровня административных районов. Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований, 10(1): 10–13.
Нарожняя А.Г., Буряк Ж.А. 2016. Морфометрический анализ цифровых моделей рельефа Белгородской области разной степени генерализации. Научные ведомости Белгородского государственного университета. Серия: Естественные науки, 25(246): 169–178.
Савельев А.А., Мухарамова С.С., Ермолаев О.П. 2022. Подходы к оценке эрозионного потенциала дождевых осадков. В кн.: Тридцать седьмого пленарного межвузовского координационного совещания по проблеме эрозионных, русловых и устьевых процессов. Доклады и сообщения, Рязань, 3–7 октября 2022. Рязань, МГУ Москва: 146–148.
Соловиченко В.Д., Тютюнов С.И. 2013. Почвенный покров Белгородской области и его рациональное использование. Белгород, Отчий край, 371 с.
Спесивый О.В., Лисецкий Ф.Н. 2014. Оценка интенсивности и нормирование эрозионных потерь почвы в Центрально-Черноземном районе на основе бассейнового подхода и современных геоинформационных технологий. Научные ведомости Белгородского государственного университета. Серия Естественные науки, 10(181): 125–132.
Терехин Э. А. 2019. Сезонная динамика проективного покрытия растительности агроэкосистем на основе спектральной спутниковой информации. Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса, 16(4): 111–123. DOI: 10.21046/2070-7401-2019-16-4-111-123
Чендев Ю.Г., Петин А.Н., Серикова Е.В., Крамчанинов Н.Н. 2008. Деградация геосистем Белгородской области в результате хозяйственной деятельности. География и природные ресурсы, 4: 69–75.
Buryak Zh., Marinina O. 2020. Using GIS Technology for Identification of Agricultural Land with an Increased Risk of Erosion. In: From Inertia to Develop: Research and Innovation Support to Agriculture. International Scientific and Practical Conference, Yekaterinburg, 22 June 2020. Yekaterinburg, Vol. 176: 1–5. DOI: 10.1051/e3sconf/202017604007
Efthimiou N. 2023. Object-Oriented Soil Erosion Modelling: A Non-Stationary Approach Towards a Realistic Calculation of Soil Loss at Parcel Level. Catena, 222: 106816. DOI: 10.1016/j.catena.2022.106816
Golosov V., Yermolaev O., Litvin L., Chizhikova N., Kiryukhina Z., Safina G. 2018. Influence of Climate and Land Use Changes on Recent Trends of Soil Erosion Rates within the Russian Plain. Land Degradation and Development, 29(8): 2658–2667. DOI: 10.1002/ldr.3061
Maltsev K, Golosov V., Yermolaev O., Ivanov M., Chizhikova N. 2022. Assessment of Net Erosion and Suspended Sediments Yield within River Basins of the Agricultural Belt of Russia. Water, 14: 2781. DOI: 10.3390/w14182781
Maltsev K., Yermolaev O. 2020. Assessment of Soil Loss by Water Erosion in Small River Basins in Russia. Catena, 195: 104726. DOI: 10.1016/j.catena.2020.104726
Prishchepov A.V., Müller D., Baumann M., Kuemmerle T., Alcantara C., Radeloff V.C. 2017. Underlying Drivers and Spatial Determinants of Post-Soviet Agricultural Land Abandonment in Temperate Eastern Europe. In: Land-Cover and Land-Use Changes in Eastern Europe after the Collapse of the Soviet Union in 1991. Switzerland, Springer Cham: 91–117. DOI: 10.1007/978-3-319-42638-9_5
Van der Knijff J.M., Jones R.J.A.; Montanarella L. 1999. Soil Erosion Risk in Italy. Luxembourg, Office for Official Publications of the European Communities, 54 p.
Wischmeier W.H., Smith D.D. 1978. Predicting rainfall erosion losses: A guide to conservation planning. United States, Dept. of Agriculture. Agriculture handbook, 58 p. DOI: 10.1029/TR039i002p00285
Abstract views: 153
Share
Published
How to Cite
Issue
Section
Copyright (c) 2023 Regional Geosystems
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
