Раціональне використання земельних ресурсів ерозійно-небезпечних територій

Оптимізацією називають процес надання системі, що розглядається, найкращих характеристик стану або траєкторій розвитку. При цьому під найкращими (а точніше – оптимальними) розуміються характеристики або траєкторії системи, які максимізують (або мінімізують) показник, вибраний як критерій оптимальності.

Щодо завдання раціонального використання земельних ресурсів ерозійно-небезпечних територій у його класичній формі (Сурмач, 1979; Заславский 1979, 1983 та ін.) оптимізація передбачає обгрунтування сценаріїв землекористування, які разом з ефективним використанням земельних ресурсів забезпечували б захист грунтів від ерозії, тобто запобігання ерозійної деградації грунтового покриву.

У цьому випадку як основний – екологічний – критерій оптимізації, частіше за все, використовується співвідношення між розрахунковими темпами втрат грунту через ерозію (а в районах сумісного прояву ерозії і дефляції – через ерозію і дефляцію) та їх деякими критичними значеннями. Як такі звичайно використовуються так звані припустимі втрати грунту – або припустима норма ерозії (ПНЕ).

Відомі й інші критерії оптимізації використання ерозійно-небезпечних земель. Так, при проектуванні зрошувальних систем як критерій оптимізації досить широко використовується співвідношення між розрахунковими поверхневими швидкостями стікання поливних вод і швидкостями, що допускаються (як останні як правило використовуються донні нерозмиваючі швидкості) (Григорьев, Кузнецов, 1990; Срибный, 1991 таін.).

У сучасному розумінні оптимізація використання земельних ресурсів ерозійно-небезпечних територій повинна не тільки забезпечувати збереження грунтового покриву, але й стійкий (збалансований) розвиток як агроландшафтів, що розглядаються, так і ландшафтів у цілому. У цьому випадку при оптимізації має також враховуватися багатобічний негативний вплив ерозійних процесів і на інші компоненти ландшафту, у тому числі біоту, рельєф, поверхневі і підземні води. Тобто, в екологічний критерій оптимізації повинні входити показники, що контролюють умови замулювання долин малих річок, штучних водоймищ в їх руслах, судноплавних шляхів, якість поверхневих вод тощо.

Слід також зазначити, що оптимізація використання земельних ресурсів неможлива без застосування критеріїв, які контролюють його економічну ефективність.

Теоретично можливі два підходи до виконання оптимізації використання земельних ресурсів ерозійно-небезпечних територій на основі сформульованих критеріїв – оптимізаційний та імітаційний. Проте, враховуючи багатокритеріальний характер завдання оптимізації і нелінійність алгоритмів, що описують поведінку ерозійної системи агроландшафтів, її достатньо строга практична реалізація на основі формальних математичних методів оптимізації неможлива. Тому практично єдиним підходом до оптимізації використання ерозійно-небезпечних земель є багатоваріантне імітаційне моделювання на основі відповідних математичних моделей (див. 2.2.3-2.2.4).