IX Всероссийская конференция молодых ученых с международным участием «Почвоведение: Горизонты будущего. 2025»

Марахова Нина Алексеевна

Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова


Сессия

25.09
15:56
2мин
Анализ и прогнозирование динамики наземного покрова Нукусского района Республики Каракалпакстан (Узбекистан) с использованием трендов и пространственного моделирования
Марахова Нина Алексеевна

Исследование динамики наземного покрова проводилось на примере южного Приаралья (Нукусский район Республики Каракалпакстан, Узбекистан). Для данной территории особенно актуальны вопросы деградации земель как ввиду уже имеющихся проблем с засолением почв, агроистощением, эрозией, наползанием песков и т.д., так и в связи с ожидаемым ростом количества деградированных земель вследствие аридизации климата, урезания используемых объёмов воды для орошения, ростом численности местного населения, повсеместного применения малоэкологичных практик земледелия. В представленной работе деградация земель рассматривается через призму динамики наземного покрова: переход земель из более продуктивных категорий в менее продуктивные может быть воспринят как снижение потока поставляемых экосистемных услуг и в этой связи наречён «деградацией земель» в прямом соответствии с определением КБО ООН («Деградация земель означает снижение или потерю биологической и экономической продуктивности … земель») [1]. Основное внимание уделено комплексной оценке трансформации землепользования в период 2001–2022 гг. и прогнозам до 2028 и 2042 гг. В качестве исходной информации использовались растровые данные о распределении наземного покрова по 7 категориям (покрытые деревьями, пастбищные, пахотные, водно-болотные, искусственные, пустынные и категория «нет данных») за период 2001-2022 гг. Проведённый на основании этих данных анализ показал устойчивое сокращение площадей пашни и пастбищ, а также пустынных земель на фоне значительного роста категории «искусственные земли». Особенно резкий скачок урбанизационного освоения зафиксирован в 2017 году и объясняется ростом строительства и жилищного фонда. Для выявления имеющихся тенденций и прогнозирования изменения наземного покрова использовались два подхода: краткосрочные прогнозы на основе ARIMA-моделей и долгосрочные сценарии пространственного моделирования с применением нейросетевого алгоритма CA-ANN в модуле MOLUSCE 5.0 для QGIS. Модели ARIMA выявили высокие темпы урбанизационного роста и подтвердили значимое снижение площади пахотных земель — до 727 км² к 2028 г., пастбищ — до 36,6 км², при одновременном росте искусственных территорий до 87,3 км². Пространственные прогнозы с иcпользованием MOLUSCE показали более консервативные оценки: к 2042 г. пашня сократится до 734 км², пастбища — до 35,9 км², искусственные земли достигнут 81,9 км². Оба подхода демонстрируют совпадение направленности процессов, но различаются по интенсивности прогнозируемых изменений. Сопоставление методов выявило, что нейросетевая модель недооценивает масштабы трансформаций, поскольку фокусируется на устойчивых пространственных закономерностях и в меньшей степени учитывает временную динамику. В связи с этим прогнозы на основе нейросетевого подхода модуля MOLUSCE рассматриваются как нижняя граница возможных изменений, тогда как реальные темпы урбанизации, вероятно, будут ближе к прогнозам ARIMA. Полученные результаты свидетельствуют о наличествующей и будущей деградации земельных ресурсов, так как сокращение продуктивных сельскохозяйственных угодий сопровождается ростом малопродуктивных урбанизированных территорий. Это создаёт риски для продовольственной безопасности и устойчивого функционирования агроэкосистем.

  1. Конвенция Организации Объединенных Наций по борьбе с опустыниванием в тех странах, которые испытывают серьезную засуху и/или опустынивание, особенно в Африке. 1994. [Электронный ресурс]. URL: https://www.unccd.int/sites/default/files/2022-02/UNCCD_Convention_text_RUS.pdf. 62 c.
1.9. Информационные технологии и математическое моделирование в почвоведении и науках о Земле
Стенд-холл 1 (коридор 3 этажа)