Педотрансферные (ПТФ) модели позволяют оценить возможности поверхностной и внутрипочвенной миграции соединений, в том числе загрязнителей, выщелачивание солей, склонность почв к эрозии, переуплотнению, эмиссии газов и проявления разных рисков. Тем самым добиваются существенного уменьшения затрат на измерение отдельных характеристик, требующих дорогостоящего оборудования. Использование указанных моделей в почвоведении позволяет определить одни свойства почвы используя другие. Простейшим примером педотрансферной модели служит уравнение расчета влажности завядания по гранулометрическому составу: ВЗ= 0,01 песок+0,12 пыль+0,57глина.
В качестве базовых характеристик используют данные грансостава, плотности сложения, содержания органических веществ. С их помощью рассчитывают почвенно-гидрологические константы, физико-механические и технологические свойства, миграцию влаги и веществ, оценивают возможности почв формировать микро- и макроструктуру.
Педотрансферные (ПТФ) оценки процессов агрегации в почвах основаны на учете частиц различного размера. Частицы менее 0,001 мм в большей степени участвуют в агрегации почв.
Для получения уравнения множественной регрессии используются высокие коэффициенты корреляции для тонких гранулометрических коэффициентов и их снижение с увеличением размера последних. Вероятность прочного закрепления частиц в агрегатах подчиняется размерности гранулометрических элементов.
Последующие расчеты с участием гумуса и поглощенного кальция позволили получить нормативы агрегации в почвах, которые дают возможность сопоставить реальные оценки с расчетными. То-есть, использование аналитические работы на мониторинговых площадках, можно оценить состояние агрегатированности на пахотных почвах.
Педотрансферные (ПТФ) оценки плотности сложения и пористости почв. Известно, что чем легче грансостав, тем выше показатели плотности сложения. Поэтому песчаная почва имеет равновесную плотность сложения, выше 1,5, глинистая – ниже 1,3 г/см3. Причина различий – в уровне агрегации. Не случайно в связи с этим наименьшую плотность сложения имеют типичный чернозем, а наибольшую – подзолистые и дерново-подзолистые почвы.
Педотрансферные (ПТФ) оценки гидрологических свойств оцениваются с помощью почвенно-гидрологических констант, изменяющихся в зависимости от гранулометрического состава. Прежде всего, это относится к константам, характеризующим содержание в почве прочно связанных форм влаги. С увеличением ее подвижности и, соответственно, заполненности пор, возрастает роль гумусированности, сложения и структурного состояния почвы.
В последнее время используют расчеты почвенно-гидрологических констант на основе кривой водоудержания. На этой кривой по ключевым константам находят влажность завядания (pF=4.2) bнаименьшую влагоемкость (pF=2.5). На ее основе созданы базы данных UNSODA и YYPRESS, в кторых соответствующие коэффициенты даны для всех классов грансостава в соответствии с международной классификацией.
Педотрансферные (ПТФ) оценки порового пространства. Если почвенную влагу дифференцировать по степени подижности, можно определить объем пор, занятых различной по качеству влагой – прочно-, непрочно- и капиллярносвязанной. Поры занятые капиллярной водой имеют наибольшее агрономическое значение. Увеличение объема этих пор зависит от повышения в почве тонкодисперсных частиц. Используя формулу С.И Долгова можно рассчитать допустимую общую пористость при НВ. Допустимая пористость закономерно уменьшается при облегчении гранулометрического состава и уменьшении содержания гумуса.
Педотрансферные (ПТФ) оценки гумусоаккумулятивной способности. Учитывая, что грансостав формирует условия водно-воздушного режима для превращения растительных остатков в гумус, количество и соотношение гранулометрических фракций не может не оказывать влияния на содержание гумуса в почве.
Поиск взаимосвязей между грансоставом и гумусом не привел к получению высоких коэффициентов корреляции. Более перспективны для поиска взаимосвязи инертной части гумуса с содержанием в почве ила и мелкой пыли. К.В. Дьякова (1990) эту часть гумуса находила для дерново-подзолистой почвы путем умножения содержания физической глины на коэффициенты 0,40-0,45.
Геостатика и гис-технологии
Геостатистика – новый этап в изучении пространственной неоднородности почвенного покрова. В последние годы метод стал осваиваться и распространяться на территории СНГ. Суть этого метода заключается в использовании нескольких математических процедур (расчет дисперсии, построение вариаграмм, крикинг метод интерполяции и др.), которые позволяют отражать пространственные особенности почв. Для целей мониторинга чрезвычайно важна возможность, предоставляемая геостатистикой – перейти от изучения свойств почв в разрезе делянки – далее к полю, ландшафту, водосбору, то есть , перейти к пространственной вариабельности свойств почв.
Среди аспектов, где геостатистика найдет широкое применение , следует отметить детальную почвенную картографию. В дальнейшем все прогностические модели любых миграционных процессов будут содержать пространственные поправки. Особенно перспективно для целей мониторинга объединение геостатистического метода с дистанционным зондированием.
Географическая информационная система (ГИС) является новым современным техническим средством объединения и анализа разнообразной информации, производимой в процессе мониторинга. Это картографическая информация (почвенные, топографические, гидрометеорологические и другие карты, карты землепользования), а также любая другая цифровая информация о свойствах почв. ГИС позволяет сопоставить, проанализировать, графически представить, обновить, реконструировать информацию в удобном для пользователя виде, построить новую карту, таблицу, график, получив при этом новую информацию.
ГИС позволяет выполнить следующие обязательные процедуры:
- ввести в компьютер и отредактировать информацию о пространстве, привязанную к точкам, линиям, полигонам;
- сохранить, пополнить, обновить и в случае необходимости найти внесенную в компьютер информацию;
- произвести анализ введенной в компьютер информации, который может заключаться в картографировании, статистической обработке, имитационном моделировании, а также подвергать ее более сложным преобразованиям (например, с целью прогноза);
- составить отчет в виде таблиц, графиков, карт.
Система мониторинга почв не может обойтись без ГИС. Геоинформационные системы являются очень действенными помощниками для любого вида мониторинга – стандартного, фонового, кризисного.
В настоящее время ГИС (управления земельными, водными, лесными ресурсами) разработаны в большинстве стран.
Специализированная ГИС «Мониторинг почв» - дело будущего, по мере развития мониторинговых сетей и их аналитической поддержки.
Дата: 2019-03-05, просмотров: 228.