Scientific journal

Advances in current natural sciences

ISSN 1681-7494

"Перечень" ВАК

ИФ РИНЦ = 0,775

«Земля – важнейшая часть окружающей природной среды, характеризующаяся пространством, рельефом, климатом, почвенным покровом, растительностью, недрами, водами…» [1]. В этой части определения закреплена первичность природы над человеком. А вторая часть «…являющаяся главным средством производства в сельском и лесном хозяйстве, а также пространственным базисом для размещения предприятий и организаций всех отраслей народного хозяйства» позволяет сильно усомниться в первичности природы.

В статье 1.9 [2] отмечено, что происходит разграничение государственной собственности на землю на собственность России, субъектов Федерации и муниципальных образований, правовые основы и порядок разграничения устанавливаются федеральными законами. Угодья – это земли, систематически используемые или пригодные к использованию для конкретных хозяйственных целей и отличающиеся по природно-историческим признакам [1; 2].

Однако в официальных данных [3] имеются площади земель Российской Федерации, федеральных округов [4] и субъектов Федерации. Но нет данных по муниципальным образованиям. В итоге трудно провести сопоставление территорий районов из разных субъектов Федерации. Нет также таблиц данных в динамике, например с 1970 г., даже по стране.

Всё это сдерживает изучение земель, например в климатической геоморфологии.

За рубежом проводятся интенсивные исследования земель как части природной среды.

Геоморфическая классификация понимается как категоризация и описание природных объектов, происхождения ландшафта и освоение форм рельефа. Фундаментальная основа классификации состоит в том, что геоморфическая единица может быть рассмотрена на основе ее происхождения и развития (процесс), а также общей структуры и формы рельефа, от морфометрических размеров и характеристик, наличия и состояния геоморфологической генерации. Первым типом геоморфических процессов считаются речные сети [5].

Цель исследования – выявить закономерности динамики 1970–2019 гг. распределения земель по категориям кадастра на примере Волжского района Республики Марий Эл (РМЭ).

Материалы и методы исследования

Из ежегодных отчетов о структуре земельного фонда были выписаны данные по площади территории, а также по семи категориям кадастра (табл. 1).

Мы придерживаемся концепции колебательной адаптации в природе и обществе. Для выявления колебаний нужны данные по динамике земель, по меньшей мере длиной ряда за 50 лет, чтобы выявить поведение лиц, принимающих решения.

На многих примерах моделирования было установлено, что колебания (вейвлет-сигналы) идентифицируются формулой колебания [4] вида

,

, , (1)

где y – изучаемый показатель (зависимый фактор), i – номер составляющей уравнения (1), m – количество членов в (1), x – объясняющая переменная (влияющий фактор), a1...a8 – параметры, принимающие значения при идентификации в программной среде CurveExpert-1.40, Ai – амплитуда (половина) колебания (ось y), pi – половина периода колебания (ось x).

Динамика всех земель. После структурно-параметрической идентификации (1) были получены составляющие, параметры которых приведены в табл. 2 (рис. 1, 2).

Два члена образуют закон Вейбулла, показывающий предел и снижение на 3292 га площади по закону Лапласа (математика), Мандельброта (физика), Ципфа-Перла (биология) и Парето (эконометрика). С 1970 г. снижение площади составило 100×3291.86 / 91315.5 = 3.60 %.

Таблица 2

Параметры (1) динамики площади Волжского района за 1970–2019 годы

Рис. 1. Динамика распределения всех земель Волжского района Республики Марий Эл (в правом верхнем углу: S – стандартное отклонение; r – коэффициент корреляции)

За 50 лет произошли два скачка уменьшения общей площади. Каждый скачок показывает проведение работ по инвентаризации земель. После первого скачка прошло 20 лет, с 1978 по 1998 год, а после второго скачка – 21 год, с 1999 по 2020 год.

Даже в узаконенной минимальной территориальной единице (Волжский муниципалитет) по общей площади произошли сильные флюктуации. Пятый и седьмой вейвлеты показывают, что на динамику площади земель не оказали влияние социально-экономические изменения (с 1970 по 1991 г. в советское время, с 1992 по 1998 г. в переходный период, с 1999 по 2020 г. в постсоветское время). Основные принципы землепользования остались неизменными.

Однако резкий всплеск произошел в период социально-экономического кризиса в 1992–2005 гг. По-видимому, такая пертурбация в земельном фонде была исторически последней. Дальше нужно осознанное поведение в распределениях земельного фонда всех муниципалитетов Российской Федерации по семи категориям и 13 видам угодий.

Рис. 3. Остатки после восьмой составляющей

Остатки после восьмого члена дают погрешность моделирования (рис. 3).

Относительная погрешность моделирования Δ вычисляется по формуле

, (2)

где ε8 – абсолютная погрешность (остатки) после восьмой составляющей после табл. 1 (они показывают, что возможны и другие, но более мелкие, вейвлеты), yf – фактические значения площади земельного фонда района.

Максимальная относительная погрешность моделирования равна -0.11 % для 1980 г.

Малая погрешность разложения динамики земельного фонда муниципалитета на кванты поведения показывает, что колебательная адаптация присуща не только для общей площади, но и для динамики за 50 лет площади по отдельным категориям земельного кадастра.

Динамика площади сельскохозяйственных земель (СХН). Первая категория кадастра оказалась с наибольшим количеством из 18 составляющих (рис. 4, табл. 3).

Двухчленный тренд показывает неуклонное снижение площади земель СХН с годами. Эта тенденция заметна для всех муниципалитетов страны. Из табл. 3 видно, что первый член является модифицированным законом Мандельброта экспоненциального роста в физике, и он отражает стремление людей, как и любого вида животного или растения, к обладанию все большей территорией обитания. А вот второй член тренда является негативным для человека (отрицательный знак) и по закону степенной функции характеризует противодействие природной среды стремлению людей к расширению места своего обитания. Этот факт показывает, что нет экологического баланса между сельским хозяйством и природной средой, как это достигнуто в Финляндии даже на уровне фермерских хозяйств. Тогда получается, что в России на уровне землепользователей экологический баланс даже не рассматривается: всё подчинено так называемой коммерческой выгоде. А надо бы земельный фонд рассматривать не только на уровне муниципалитетов, но и на мелком уровне земельного фонда – землепользователей.

Так можно проанализировать поведение людей по каждому колебанию из табл. 3.

Динамика земель других категорий. Остальные модели динамики (кроме земель запаса) за 50 лет были выявлены при условии a2 = 0 в (1), по формуле тренда из двух членов

, (2)

где y – зависимый от переменных показатель, x – влияющая переменная или фактор, a – g – параметры уравнения (2), идентифицируемые в среде программы CurveExpert-1.40.

Земли запаса получили один асимметричный вейвлет-сигнал. В табл. 4 и на рис. 5 приведены результаты идентификации модели (2). Заметим, что тренд образуется из колебания (1) при условии многократного превышения периода колебания над периодом измерений.

Первый член формулы (2) является физически естественной, а второй член показывает стрессовое возбуждение лиц, принимающих решения. Например, количество земель населенных пунктов по первой составляющей тренда снижается по модифицированному закону Мандельброта, а этому противостоит неограниченное стремление людей расширять территорию своих населенных пунктов. Со временем эта категория земель по графику на рис. 5 даже уменьшится.

В третьей категории в 1978–1991 гг. наметился бум промышленности и были выделены дополнительные площади земель под промышленное строительство более чем в два раза по отношению к 1991 г. Общая тенденция по закону Мандельброта снижается. Этот факт указывает на то обстоятельство, что с земельным фондом поступают как хотят. Площадь особо охраняемых территорий с 2010 г. резко снижается. По закону Вейбулла достижения предела немного выросла площадь водного фонда, но с 2000 г. она нисколько не изменилась.

Площадь лесного фонда естественным образом снижается по закону Мандельброта, однако резкое снижение (из-за отрицательного знака был сильный кризис) произошло за три года, с 1989 по 1992 г. (с 36756 до 19563 га, то есть снижение в 1,9 раза). Этот факт означает, что система управления лесами никак не функционировала в Волжском районе. Небольшое увеличение площади лесов в 2012 г. произошло за счет передачи заросшей деревьями залежи в лесной фонд. В итоге 50-летняя динамика земель была неосознанной и не хозяйственной.

Заключение

В территориальном планировании и прогнозировании в условиях Российской Федерации срочно необходимы массивы официальных табличных данных по всем муниципалитетам страны, причем не менее чем за 50 лет, с 1970 г..

На примере Волжского района Республики Марий Эл видно, что земельные реформы, проводимые в нашей стране, даже усугубили путаницу в осознании экологических принципов в распределении земельного фонда по категориям земельного кадастра. Особо сильную динамику по 18 составляющим в виде множества колебаний имеют земли сельскохозяйственного назначения. Здесь видна сильная борьба мнений и официальных решений.

Нет экологического баланса между сельским хозяйством и природной средой, как это достигнуто в Финляндии даже на уровне фермерских хозяйств. В России даже на узаконенной минимальной территориальной единице (Волжский муниципалитет) по общей площади произошли сильные флюктуации. Основные принципы землепользования остались архаичными.

Резкий всплеск в земельном фонде Волжского района произошел в период социально-экономического кризиса с 1992 по 2005 г. Это и доказывает неосознанность земельной политики. Дальше нужно осознанное поведение в распределениях земельного фонда всех муниципалитетов Российской Федерации по семи категориям и 13 видам угодий.