Пчеловодство играет важную роль в сельском хозяйстве и экосистеме . Медоносные пчелы являются важными опылителями многих культурных и дикорастущих растений, что в свою очередь способствует повышению урожайности и обильному развитию разнообразных растений . Изучение медоносных ресурсов помогает выделить значительные площади для охвата их популяции и экосистемы. Пчелы встречаются с угрозами, включая изменение климата, исчезновение места обитания , загрязнение окружающей среды, использование пестицидов и паразитов. Изучение медоносных ресурсов с помощью современных методов оценки позволяет более точно определять факторы, влияющие на здоровье и выживаемость пчел, и разрабатывать стратегии для их защиты. Использование в научных исследованиях различных методов помогает в выборе видов растений и насекомых, анализе и прогнозировании популяций пчел и их взаимозависимости. Это такие методы, как обнаружение, анализ генетических данных, дистанционное зондирование, использование систем выявления и моделирование, применение новых возможностей для более точного и всестороннего исследования медоносных ресурсов.
Некоторые степные природные ландшафты, необходимые для проведения полевых исследований, удалены или труднодоступны. Это приводит к использованию значительных ресурсов для организаций экспедиций, транспорта и населения на удаленных территориях. Степные природные ландшафты часто подвержены воздействию человека, такому как изменение землепользования, развитие сельского хозяйства и промышленности, что негативно сказывается на медоносных ресурсы. В научные исследования необходимо внедрение новых технологий и методов, дистанционное зондирование, дроны, географические информационные системы (ГИС), моделирование и машинное исследование. Для реализации инновационных предложений необходимо дополнительно проведение экспертизы исследований, а также обучение персонала и доступ к необходимому оборудованию. Решение данных проблем требует комплексного управления процессом исследования, включающего сотрудничество между учеными, экспертами в области пчеловодства, экологами и другими заинтересованными группами.
Территория Ростовской области расположена на юго-востоке Европейской части Российской Федерации между 45о 58'-50о 13' северной широты и 38о 11'-44о 20' восточной долготы. Медоносные угодья и природно-климатические условия степного Придонья характеризуются большой изменчивостью. Осень, как правило, сухая, теплая. Зима малоснежная, умеренно холодная. Большой интерес для роста и развития медоносных растений представляет информация о заморозках. Из неблагоприятных природных факторов для медосбора, главную опасность представляют высокие температуры и сильные ветры (суховеи). В отдельные годы они могут совершенно остановить нектаровыделение из цветков растений. Только в оврагах и балках медоносные растения укрыты и стабильно выделяют нектар. Смена растительных ассоциаций происходит с севера на юг согласно закону широтной зональности, а также с запада на восток по мере нарастания степени континентальности. Почвы долины Дона и его притоков весьма разнообразны. Они представлены аллювиальными, луговыми, лугово-аллювиальными, лугово-болотными почвами и луговыми солонцами. В пределах Ростовской области выделено 5 районов медосбора (рис. 1), различающихся между собой по состоянию поверхности территории (мезорельефу) и растительного покрова, почвенно-климатических и других показателей окружающей среды
1 район медосбора характеризуется высоким, стабильным медосбором, с пониженным загрязнением окружающей среды. В благоприятных микроклиматических и эдафо-орографических условиях произрастает более 1200 видов растений, большинство из них энтомофильные, многие из которых медоносные и перганосные. Общая лесистость территории достигает 9,9% (наивысшая по области). Здесь важное значение имеют также сельскохозяйственные медоносы. В этом районе, с пониженным загрязнением окружающей среды, передовые пчеловоды получают устойчивые, высокие медосборы, достигающие 100 кг товарного меда и более. 2 район медосбора характеризуется хорошим, менее стабильным медосбором, с пониженным загрязнением окружающей среды. Благоприятные условия для произрастания древесно-кустарниковой и травянистой растительности. Лесистость территории достигает 6,0 %. На сельскохозяйственных землях района значительная площадь защитных лесных насаждений из робинии. Экологическое состояние окружающей среды не вызывает опасения, промышленных предприятий мало. Медосбор хороший, в отдельные годы достигает 50-70 кг товарного меда. 3 район медосбора характеризуется хорошим, нестабильным медосбором, со средним, местами высоким загрязнением окружающей среды. Естественная древесная и кустарниковая растительность развита слабо, лесов меньше. Общая лесистость территории не превышает 4,3 %. Сельскохозяйственные медоносы представлены подсолнечником, рапсом, реже гречихой, бахчевыми и овощными культурами, плодовыми, ягодными насаждениями и кормовыми травами (эспарцет, люцерна).
По природно-экономическому районированию – территория относится к четвертой скотоводческо-зерновой зоне с пригородным хозяйством. Направление пчеловодства опыленческое. Основной медосбор робиниево-подсолнечниковый. В районе давно сложилась напряженная экологическая обстановка, связанная с повышенным загрязнением окружающей среды. Выбросы промышленных предприятий и электростанций накрывают значительную площадь района медосбора, что снижает качество нектара. По количеству меда - медосбор хороший, но нестабильный, в отдельные годы превышает 50 кг товарного меда. Случаев массовой гибели пчел от отравлений выбросами предприятий загрязнителей не отмечалось. 4 район медосбора характеризуется удовлетворительным, стабильным, редко хорошим медосбором, со средним загрязнением окружающей среды. Лесистость территории 3,5 %. Это наиболее благоприятный район для возделывания основных сельскохозяйственных культур и значительной площадью орошаемых земель. В кормовом балансе пчеловодства этого района преобладают сельскохозяйственные медоносные растения. Лесные насаждения расположены на землях транспорта и землях сельскохозяйственного назначения. Медосбор менее стабильный, достигает 30-50 кг товарного меда. В районе повышенное загрязнение окружающей среды выбросами промышленных предприятий, что снижает качество медосборных условий. В перспективе в этом районе следует развивать экспериментальные пчелопасеки по производству маток и пакетов пчел для снабжения ими северных районов России. 5 район медосбора характеризуется пониженным, нестабильным медосбором, с пониженным загрязнением окружающей среды. Лесистость территории не превышает 2,1 %. Медосбор этого района не стабильный, осложняется погодными условиями - до 100 дней за теплый период, дуют суховеи и 23 дня пыльные бури. Этот район отличается пониженным загрязнением окружающей среды. В благоприятные годы сбор меда достигает 40-50 кг. Для изучения видового става медоносных ресурсов проводились учетные работы. Определение площадей продуктивных медосборов на территории области проводилось с вычислением биоресурсного потенциала по угодьям с учетом целевого назначения (леса, сельскохозяйственные земли, защитные полосы) по районам медосбора.
В степном Придонье выявлено несколько причин возникновения недостаточного сбора нектара. Глобальное изменение климата может иметь серьезное воздействие на степное Придонье. Изменения в осадках, температуре и сезонных характеристиках могут стать причиной роста и цветения медоносных растений. Экстремальные погодные условия, такие как длительные засухи или обильное выпадение осадков, резкие колебания ночных и дневных температур воздуха, могут ограничивать рост и развитие растений, а следовательно, и нектаровыделение.
Медоносные растения в степи имеют ограниченное время цветения и нектаровыделения. Использование земельных участков для развития сельского хозяйства, строительства или промышленности может привести к исчезновению медоносных растений. Это ведет к уменьшению площади медоносных угодий в степного Придонье и сокращению получения нектара пчелами. Использование пестицидов и загрязнение окружающей среды в сельском хозяйстве и других формах земледелия может оказывать отрицательное воздействие на медоносные растения. Химические препараты вызывают уничтожение или отторжение пчел и других поллинизаторов, а также оказывают негативное воздействие на цветение и качество нектара.
Практическая деятельность пчеловодов заключается в наблюдении за появлением у цветов пчел, собирающих нектар и пыльцу, для оценки активности и частоты их посещений на медоносах.
Научная новизна исследования заключается в обнаружении местоположения зоны с высоким потенциалом нектаровыделения с помощью географических информационных систем и использовании нормированного разностного индекса растительности (NDVI) для наблюдения за состоянием растительности, что представляет собой инновационный подход к исследованию медоносных ресурсов; в использовании удаленного зондирования и спутниковых моделей данных в сопоставлении географического распространения и цветения медоносных растений, что является современным и эффективным методом, позволяющим более точно определить зону с высоким потенциалом нектаровыделения.
Существует несколько современных методов прогнозирования сбора нектара в степи. С помощью спутникового зондирования и геопространственного анализа можно оценить состояние растительности и ее фенологические изменения в степной местности. Это позволяет прогнозировать массу зеленой массы и цветение растений, включая, например, распространение, особенности цветения и нектаровыделения главного медоноса Robinia pseudoacacia.
С помощью современных методов можно оценить некоторые параметры, такие, как индекс вегетации NDVI (нормализованный разностный индекс растительности) и данные о температуре поверхности, которые взяты для определения пикового периода нектаровыделения. С помощью спутникового зондирования и анализа NDVI можно получить сведения о площадях растительности и фенологических изменениях в степной местности, включая Robinia pseudoacacia. Измерение и мониторинг NDVI с течением времени позволяют определить периоды повышенной зеленой массы и цветения, которые, в свою очередь, влияют на нектаровыделение и помогают определить медоносную ценность Robinia pseudoacacia. Таким образом, анализ NDVI может помочь в прогнозировании сбора нектара Robinia pseudoacacia в условиях степного Природнья. (продолжение у автора)
