Мониторинг динамики и пространственного распределения сельскохозяйственного землепользования в регионе освоения Целинных земель республики Казахстан

В период с 1954 и 1963 гг. около 25 миллионов гектаров Евразийских степей были преобразованы в пахотные земли в Северном Казахстане во время Целинной Кампании. В последующие годы, и вплоть до 1990 г., происходило расширение площади пахотных земель за счет целинных и залежных земель, но с более медленным темпом. Распад СССР в 1991 г. и последующие социально- экономические изменения привели к значительному сокращению сельскохозяйственного производства и выведению из оборота пахотных земель. В последнюю декаду наблюдается возвращение в сельскохозяйственнный оборот ранее заброшенных пахотных земель. К сожалению, пространственное распределение изменений сельскохозяйственного землепользования в регионе освоения Целины республики Казахстан весьма неопределенно. В данной работе мы решили восстановить траектории и пространственное распределение изменений сельскохозяйственного землепользования с 1954 по 2010 гг. на примере Костанайской области республики Казахстан. В работе использовался оцифрованный Атлас Костанайской области целинных и залежных земель масштаба 1:1,500,000 (1953-1961 гг.), а также разносезонные мультиспектральные спутниковые снимки Landsat TM/ETM+ для двух спутниковых сцен Landsat ( ~ 180 х 360 км) для трех периодов: 1990 - 2000- 2010 гг. Для осуществления картографирования динамики изменения сельскохозяйственного землепользования использовался полуавтоматической непараметрический обучаемый классификатор — метод опорных векторов (Support Vector Machines) . Общая точность классификации составила 78%. Результаты показали значительное расширение пахотных земель после 1954 г., и расширение пахотных земель достигло своего пика ~ 3,1 млн. га к 1990 г. (54 % от исследуемой территории ), из которых 38% были распаханы в период с1954 по 1961 гг. В то же время, к 1990 г. около 0,5 млн. га пахотных земель было заброшено. После распада СССР в 1991 г. и до 2000 г., около 45% (~ 1,4 млн. га) пахотных земель, культивируемых в 1990 г. были заброшены. Выведение из оборота пахотных земель продолжалось и после 2000 г. вплоть до 2010 г., однако было компенсировано обратным ввведением в оборот залежных земель, (341 и 372 000 га, соответственно). Наши результаты также показали, около 1,3 млн. га (~ 42% ) пахотных земель, которые обрабатывались в 1990 г, все еще представляли залежь в 2010 г. Пространственное распределение пахотных земель, степных массивов и залежных земeль в 2010 г. повторяло распределение увлажненности с севера на юг по территории исследования. Расширение пахотных земель за счет степей во время пика Целинной Кампании в основном имело место на наиболее плодородных почвах, в отличие от расширения площади пахотных земель до и после пика Целинной Кампании. Точно так же, возвращение в оборот заброшенных земель после 2000 г. преимущественно имело место на наиболее плодородных почвах. В целом, наши результаты показывают, что наличие пахотных угодий с хорошими агро-климатическими характеристиками, и которые в настоящий момент представляют залежь, достаточно ограничены.