Статьи

Целью исследования было дать оценку современному состоянию продовольственной безопасности неко-
торых регионов РФ, выявить узкие места, препятствующие ее достижению, а также попытаться определить
взаимосвязь между показателями продовольственной безопасности и степенью деградации земель — кате-
горий, во многом определяющих социально-экологическое развитие региона. В качестве тестовых регионов
были выбраны Белгородская, Владимирская, Волгоградская, Калининградская, Пензенская, Самарская области. При этом обоснован выбор показателя самообеспеченности по основным видам продуктов питания
в качестве наиболее репрезентативного показателя для оценки продовольственной безопасности на уровне муниципального образования. Адаптированная методика расчета самообеспеченности для муниципального
уровня заключалась в использовании рассчитанных показателей необходимых объемов производства в
соответствии с рациональными нормами потребления, что позволило получить объективную оценку того,
насколько муниципальные формирования способны обеспечить проживающее там население основными
видами продукции. Предложенная авторами адаптированная методика расчета показателей самообеспеченности основными видами продуктов питания на уровне муниципалитета подробно изложена в более ранних публикациях. Представлены результаты проведенного анализа полученных данных по самообеспеченности такими видами продукции, как картофель, овощи, мясо, молоко, плоды и ягоды в муниципальных районах тестовых регионов в динамике за период 2010–2021 гг. Кроме того, выявлена взаимосвязь между
рассчитанными показателями самообеспеченности основными видами продуктов питания и степенью деградации земель в муниципальных образованиях тестовых регионов. Полученные результаты позволили выявить основные проблемы, связанные с обеспечением продовольственной безопасности, и разработать предложения по улучшению ситуации.

Статья посвящена теории и практике применения концепции нейтрального баланса деградации земель
(НБДЗ) для условий Белгородской области РФ. Рассмотрен ее базовый вариант, основанный на анализе
трех глобальных прокси-индикаторов, где оценка тенденций деградации земель на исследуемой территории строится через анализ изменения основного индикатора — доли деградированных земель от общей площади территории, выраженная в процентах, и трех субиндикаторов ЦУР 15.3.1: изменения продуктивности земель, смены наземного покрова и динамики запасов почвенного органического углерода. Как модификацию базового подхода НБДЗ для региональных исследований предлагается дополнить его региональными данными по почвенным характеристикам. В качестве необходимых для учета в оценочной модели можно рекомендовать следующие почвенные свойства — содержание органического вещества и питательных веществ, а также рН, именно эти характеристики, с одной стороны, в большой степени связаны с почвенным плодородием, а с другой, — в наибольшей степени подвержены риску деградационных изменений в процессе эксплуатации почв человеком. Модификация методологии НБДЗ позволяет не только уточнить центральный (зонтичный) индикатор «доли деградированных земель», но также выявить связь последней с показателями агропроизводства, в частности, валовыми сборами сельскохозяйственных культур. Анализ данных по модифицированной методике НБДЗ показал, что в области деградировано 64,8% пахотных земель (что практически в два раза выше значений, полученных по базовому методу НБДЗ), что приводит
к существенному недополучению урожая сельскохозяйственных культур. В статье предложен алгоритм оценки связи между деградацией земель и валовыми сборами сельскохозяйственных культур на основе
корреляционно-регрессионного анализа (пространственные модели).

В условиях модельного эксперимента изучен отклик микробного сообщества почв на разный уровень нефтяного загрязнения по показателям: базальное дыхание (БД), углерод микробной биомассы (Смик), потенциальная денитрификация (ДНФ), метаногенез, активность каталазы. Почвы представлены светло-каштановой (Haplic Kastanozems Sodic) и лугово-каштановой (Gleyic Kastanozems Chromic) сухостепной зоны Ставропольского края, различающимися степенью гумусированности, засоленности и содержанием физической глины. Внесение сырой нефти через 30 сут. увеличивало интенсивность дыхания и вызывало рост Смик за счет активизации нефтеокисляющих микроорганизмов в анаэробных зонах почв. ДНФ изменялась в С-К и Л-К почвах разнонаправленно, что, вероятно, связано с разной степенью гумусированности почв и их засоленностью. Каталазная активность была чувствительным показателем для нормирования НП в С-К почве, но засоление было определяющим фактором в ее активности в Л-К почве. Биотестирование с использованием малощетинковых червей Eisenia fetida показало неспособность тест-объектов к выживанию в почвах каштанового ряда. Значимым индикатором, не зависящим от природных факторов в почвах
каштанового ряда, является БД и связанные с ним показатели субстратндуцированного дыхания (СИД), Смик. Каталазная активность и ДНФ имеют ограничения по фактору засоления.

Проведена оценка ущерба от деградации почв и земель на трех иерархических уровнях (область в целом, муниципальное образование, агрохозяйство) пространственной организации шести тестовых регионов Российской Федерации (Волгоградской, Белгородской, Калининградской, Владимирской, Самарской и Пензенской областей). В качестве показателей деградации почв и земель для всех тестовых объектов выступили: уменьшение содержания обменного калия, уменьшение содержания подвижного фосфора, уменьшение содержания гумуса, изменение показателя кислотности почв. Кроме того, для тестовых объектов Волгоградской области использовался показатель осолонцевания земель, Белгородской области — эродированность почв, Калининградской области — показатель метаболического коэффициента (qCO2) почв. Было установлено, что минимальные и максимальные величины удельного суммарного ущерба от деградации могут обнаруживаться для регионов со сходным составом почвенного покрова (Саратовская и Белгородская области соответственно, где преобладают черноземные почвы). Когда величины удельного суммарного ущерба от деградации почв и земель близки между собой на различных иерархических уровнях пространственной организации регионов (Владимирская, Саратовская, Белгородская и отчасти Пензенская области),
по интенсивности и масштабам проявления изучаемых деградационных процессов агрохозяйство является «типичным» для всего муниципального района, а муниципальный район — «типичным» для всей области.

В статье рассмотрены проблемы установления фактических обстоятельств экологических правонарушений по отношению к почвам, представлены примеры из судебной практики, показаны возможности использования специальных знаний при рассмотрении дел, связанных с негативным антропогенным воздействием на объекты почвенно-геологического происхождения. При проведении исследования использованы следующие методы: наблюдение, анализ, синтез, описание, сравнение. В статье обоснована необходимость при осуществлении правосудия более широкого применения результатов экспертных исследований объектов почвенно-геологического происхождения. Наиболее эффективной и научно обоснованной формой использования специальных знаний является судебно-экологическая экспертиза и прежде всего ее вид «исследование экологического состояния объектов почвенно-геологического происхождения» или судебная эколого-почвоведческая экспертиза. Экспертизы данного вида активно выполняются в ФБУ РФЦСЭ при Минюсте России и Судебно-экспертном центре при СК России. Приведен пример комплексной судебно-экологической экспертизы. Представлены предложения по расширению круга лиц, выполняющих судебные
эколого-почвоведческие экспертизы.

По результатам исследования за опорный период с 2001 по 2020 гг. впервые построена электронная растровая карта экологического состояния земель субъектов Российской Федерации. Оценка проведена на основе характеристик первичной продукции фотосинтеза, выведенных из материалов дистанционного зондирования Земли из космоса в форме показателей «продуктивности», трансформации земель и динамики содержания органического вещества в почве. Частные оценки обобщены в виде интегрального индикатора достижения целей устойчивого развития — индикатора деградации земель ЦУР 15.3.1. Установлено, что к концу 2020 г. в Российской Федерации деградировали 2,2 млн км2 земель, что составляет 13% площади страны. 45% территории заняты стабильными, не изменившимися в течение 19 лет, землями. 41% территории относится к землям, улучшившимся за опорный период. Установлена статистически достоверная нелинейная закономерная связь индикатора экологического состояния земель в форме показателя доли недеградированных земель с учетом доли не установленных земель, определяемых в рамках процедуры оценки индикатора деградации земель ЦУР 15.3.1, с величиной удельных выбросов загрязняющих веществ в атмосферный воздух от стационарных источников, расположенных на территории субъекта. Установлена пороговая величина удельных выбросов от стационарных источников на уровне субъекта РФ, составившая 1610 кг·км-2. Вероятность превышения пороговой величины удельных выбросов составляет 37%. Риск роста деградации земель с ростом объемов выбросов характерен для 36% территориальных единиц РФ.

В работе обсуждается проблема снижения содержания аскорбиновой кислоты (как защитного для растений антиоксидантного соединения в клубнях картофеля Solanum tuberosum L.) при улучшении питательного режима — применении полного минерального удобрения в невысоких дозах, влажностного и температурного режима и физиологически оптимальных для роста картофеля значениях pH (слабощелочных). Рассматриваются возможности применения экзогенных антиоксидантов (гуминовых препаратов) для поддержания уровня аскорбиновой кислоты в товарной продукции. Экспериментальные данные получены в
полевых исследованиях на двух типах почв и в двух климатических регионах (Воронежская и Московская области). Показано, что гуминовые препараты могут поддерживать (позволяют не снижаться) уровень содержания аскорбиновой кислоты как самостоятельной подкормки, так и на фоне полного минерального
удобрения при повышении урожая.

Показана чувствительность влияния агроклиматических параметров и факторов, определяющих плодородие почв, на величину кадастровой стоимости земель гумидных, аридных и полуаридных территорий Российской Федерации. Установлены закономерности к снижению кадастровой стоимости с усилением
степени оглеения, эродированности и каменистости, солонцеватости, засоления, дефляции и уплотнения почв. Выявлены факты увеличения кадастровой стоимости при мелиоративных воздействиях — осушении и орошении.

Методология биодиагностики экологического состояния почв и других объектов окружающей среды пред- полагает использование двух подходов: биоиндикационные наблюдения in situ и биотестирование образцов, реализуемое по стандартным методикам в контролируемых лабораторных условиях ex situ. Интегральная оценка почв на междисциплинарной основе согласно международному стандарту ISO19204-2017 позволяет поставить диагноз «здоровью» почв на основе биотических параметров в ходе натурных экологических наблюдений, показателей экотоксичности, которые дополняются результатами количественного хими- ческого анализа (методология ТРИАД). Для почв первостепенное значение особенно в агроэкосистемах имеют показатели состояния высших растений и микробных сообществ. В статье анализируются досто- инства и ограничения известных приемов фитоиндикации, лабораторного фитотестирования, индикации состояния почв по дыханию, структурным и функциональным показателям разнообразия микробиоты и бактериальным биосенсорам. Реакции живых систем на одинаковое содержание поллютанта в большой степени зависят от содержания углерода органического вещества. Существующая нормативная база для экологической оценки биологического состояния почвенных экосистем практически это не учитывает, как и уровень минерализации и рН анализируемых объектов. Для адекватной оценки экологического качества почв предлагается совершенствовать методики измерений токсичности путем более адресных рекомендаций применения (например, для определенных градаций гумусированности, минерализации, рН).

Проведен подробный обзор существующих методов экономической оценки почв в России. Показано, что основы подобной оценки были заложены и озвучены В.В. Докучаевым — в публичных лекциях на собраниях Императорского вольного экономического общества. Из отечественных систем оценки почв
наиболее совершенной и целостной является созданная группой сотрудников Почвенного института имени В.В. Докучаева под руководством И.И. Карманова. Основными элементами этой системы являются почвенно-экологический индекс (балл бонитета, отражающий уровень плодородия почв с учетом
конкретных климатических условий и рельефа) и тарифная категория типа почвы оцениваемого участка. Проанализированы современные методы оценки, включая монетизацию экосистемных сервисов почв при определении величины ущерба от деградации земель и оценке стоимости почв на основе представлений о «нулевой почве». Показано, что наиболее перспективными подходами к экономической оценке почв являются оценка стоимости отдельных почвенных свойств, стоимости почвомодификаторов, используемых
для улучшения качества почв, стоимости грунтов, почвогрунтов и почвосмесей, используемых для целей рекультивации, благоустройства и озеленения территорий, оценка стоимости экосистемных сервисов
почв для земель различного хозяйственного использования. Рассмотрены примеры апробации некоторых методов экономической оценки почв для территории УО ПЭЦ МГУ имени М.В. Ломоносова «Чашниково».

Рассмотрена возможность использования микробиологических показателей почвенного «здоровья» для оценки почв. Показана принципиальная возможность количественной характеристики функционального потенциала микробной системы с оценкой «экологических услуг». Термодинамические критерии природной микробной системы (эксергия и удельная эксергия) позволяют проводить диагностику состояния почв с
прямой оценкой деградации и ущерба. Системные характеристики почвенной микробиоты необходимы для решения злободневных задач функционального почвоведения.

В работе рассмотрены упомянутые в законе «Об охране окружающей среды» особенности функционирования почв и земель как самостоятельных компонентов окружающей среды с точки зрения оценки и регулирования их качества. Отмечена определенная научная и нормативно-методическая необеспеченность в отношении разработанных показателей суммарной оценки компонентов окружающей среды, входящих в природный комплекс земель, особенно земель промышленности и поселений. Обобщены представления о допустимых показателях качества почв и уровней антропогенного воздействия на них. Особое внимание уделено вопросам эталонирования земель с выработкой представлений по установлению природного и природно-антропогенного фона почв, а также связанным с ними особенностям оценки качества почв и земель различного хозяйственного назначения. Рассматриваются зафиксированные в земельном законодательстве вопросы специфического триединства функционирования земель, основанного на развитии экологической, ресурсной и социально-экономической составляющих. Анализ социально-экономического регулирования качества земель способствует выбору оптимального направления в области организации устойчивого развития территории и функционирования всего природно-ресурсного комплекса земель.

Дан сравнительный анализ методов исследования форм нахождения радионуклидов в почве, основанных на фракционировании их соединений, связанных с различными почвенными компонентами. Приводятся данные о физико-химической природе форм основных экологически значимых техногенных и естественных радионуклидов в почвах, загрязненных при испытании ядерного оружия, в результате аварий и инцидентов на радиационно-опасных объектах, добычи и переработки полезных ископаемых. Рассмотрено влияние на формы нахождения радионуклидов экологических факторов, таких как свойства радионуклида и почвы, тип радиоактивных выпадений и время с момента их поступления в почву. Показано, что экспериментальные данные о формах соединений радионуклидов служат теоретической основой для оценки и прогноза их подвижности в почве, доступности для растений и обоснования мер по реабилитации загрязненных почв.

Проведено исследование пространственной изменчивости содержания фракции d>0,25 мм гранулометрического состава в пахотном горизонте дерново-подзолистой окультуренной почвы на площади 18 га. Почвы сформированы на покровных суглинках, подстилаемых моренными отложениями. Пробы отобраны из верхней (0–10 см) и нижней частей пахотного горизонта (10–20 см) по случайно-стратифицированной схеме. Суммарное количество проб равно 350 шт. Среднее содержание фракции составляет около 22%, коэффициент вариации 39–41%, распределения аппроксимируются логарифмически нормальным распределением. Коэффициент корреляции Спирмена между значениями на разных глубинах равен 0,87. Картограммы пространственного распределения строились методом ординарного кригинга с использованием сферической модели вариограммы. Показано, что предварительное цензурирование высоких значений выборки (квантиль 0,95) дает лучшие результаты при построении картограммы, нежели удаление линейного пространственного тренда и логарифмирование исходных данных. На угодье обнаруживаются пространственные структуры с пониженными и повышенными значениями, средние линейные размера которых равны около 100 м. Предположительно, они связаны с неоднородностью почвообразующих пород.