Изучение состояния почвенного покрова агроландшафтов по материалам дистанционных и наземных исследований

УДК: 631.617

ИЗУЧЕНИЕ СОСТОЯНИЯ ПОЧВЕННОГО ПОКРОВА АГРОЛАНДШАФТОВ ПО МАТЕРИАЛАМ ДИСТАНЦИОННЫХ И НАЗЕМНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ

А. А. Тубалов, к.с.-х.н. - ФНЦ агроэкологии РАН, г. Волгоград, Россия

Статья посвящена исследованию состояния почвенного покрова ложбин, расположенных на пашне. Оценка современного состояния почвенного покрова осуществлена на основе дистанционных и наземных методов исследований агроландшафтов. Динамика состояния почвенного покрова переход-

Постоянное совершенствование и развитие агротехнологий ставит задачи по оценке их влияния на агроландшафты. Одними из наиболее объективных показателей агроэкологического состояния территорий являются показатели, характеризующие изменение свойств почвенного покрова.

Цель, которая ставилась перед проведением исследования, - выявить состояние почвенного покрова на участках интенсивного проявления эрозионной деградации (ложбинные звенья гидрографической сети, расположенные на пашне) и установить возможные направления по совершенствованию методики оценки состояния почвенного покрова на основе дистанционных и наземных исследований.

Материалы и методы исследований. Задачи исследования согласуются с этапами проводимых исследований согласно методике [1, 2]:

- сбор и анализ в камеральных условиях картографических и дистанционных материалов;

- полевые исследования на тестовых участках;

- лабораторный анализ собранных полевых материалов;

- формулировка заключения и оформление полученного материала.

Объектами проводимых исследований являлись вершины ложбинно-лощинных участков гидрологической сети, расположенной на пашне в различных почвенных зонах Волгоградской области.

Результаты исследований. Материалы исследований частично опубликованы [3, 4]. В данной статье публикуются материалы, объектом исследований которых была зона с переходом плоскостной эрозии в линейные формы - водосбор балки Крутой, расположенной в пригороде г. Волгограда, между Кировским и Красноармейским районами в 4-5 км от р. Волги (рисунки 1, 2). Общая площадь водосбора 32 км2, основной подтип почв - светло-каштановый.

А

Рисунок 1 - Расположение ключевого участка

Развитие эрозионных процессов имеет четкие дешифровочные признаки, позволяющие точно идентифицировать ложбины на летних космофо-тоснимках. По данным предварительного дешиф-

ной зоны между плоскостной эрозией и ее линейных форм может служить индикатором влияния различных агротехнологий на агроландшафты.

Ключевые слова: почвенный покров, дистанционные методы исследований, эрозия, деградация, ложбины, пашня, агротехнология, агроландшафты.

рирования была выделена территория, подлежащая исследованию полевыми методами.

В ходе проведения полевых работ были заложены полнопрофильные почвенные шурфы (рисунок 2) и отобраны почвенные образцы для лабораторного изучения свойств почв [5] (таблица 1).

Анализ лабораторных данных подтверждает особенность ложбинного звена, которая заключается в том, что это зона перехода плоскостной эрозии в линейные формы, зона временной ручейковой сети, формируемой во время интенсивных летних осадков. В свойствах почв есть закономерности, которые могут быть объяснены местоположением почвенных шурфов на профиле «водораздел - склон - тальвег»: увеличение гумусности, особенно поверхностного слоя почвы, по направлению к тальвегу может быть объяснено наличием плоскостного смыва почвы; динамика увлажнения и динамика содержания легкорастворимых солей может быть объяснена процессом внутрипочвенного стока вод.

Различия параметров гумусности и увлажнения приводят к видимому изменению роста и развития культурных растений. В период проведения полевых исследований на ключевом участке были посевы озимой пшеницы. В сравнении с водоразделом растения, расположенные в тальвеге ложбины, были лучше развиты, выше, всходы гуще, а расположенные на склоне, наоборот, хуже. Разница в показателях растений составляла порядка 30 %.

Сопоставление данных полевых и лабораторных исследований почвенного покрова с дистанционными материалами позволило выявить некоторые дешиф-ровочные признаки почвенно-эрозионного состояния ложбин: там, где процессы современной эрозии отсутствуют, фототон тальвега ложбины в сравнении с прилегающей территорией, как правило, темнее. Выявленные дешифровочные признаки будут применены в дальнейших исследованиях, связанных с оценкой эрозионного состояния пахотных угодий.

Выводы. Картографирование почвенного покрова основано на сочетании дистанционных и наземных методов проведения исследований. При этом, как правило, процесс картографирования носит сплошной характер: вся территория исследуется с одинаковым уровнем подробности.

Дальнейшие развитие и совершенствование методик оценки состояния почвенного покрова для целей оценки агроэкологического состояния территорий связано с выявлением пространственных и временных индикаторов - территорий, состояние которых в наибольшей степени будет характеризовать динамику развития почвенного покрова, а также моментов времени, когда реакция природно-антропогенного комплекса будет наиболее показательной.

Ставящиеся задачи в дальнейшем можно будет решить на основе применения новейших технических средств - беспилотной авиации.

Рисунок 2 - Расположение мест закладки почвенных шурфов на ключевом участке (I), наземные фотографии (II) и фотографии передней стенки почвенных разрезов (III): А - водораздел ложбины, Б - склон ложбины; В - тальвег ложбины Таблица 1 - Данные лабораторных анализов почвенных образцов

Глубина взятия образца, см Водораздел ложбины Склон ложбины Тальвег ложбины

Влажность почвы, % Гранулометрический состав*, % Содержание гумуса, % Содержание легкорастворимых солей, % Влажность почвы, % Гранулометрический состав*, % Содержание гумуса, % Содержание легкорастворимых солей, % Влажность почвы, % Гранулометрический состав*, % Содержание гумуса, %; Содержание легкорастворимых солей, %

5 15,9 21,7 1,1 0,1 16,5 11,5 1,2 0,07 14,1 3,1 2,1 0,12

15 15,1 22,1 0,9 0,1 15,3 2,7 1,1 0,03 19,8 1,9 1,6 0,09

25 16,8 22,2 0,9 0,11 15,4 2,5 0,7 0,01 19,5 4,3 1,4 0,08

35 16,9 14,5 0,4 0,13 15,8 10,6 0,8 0,13 15,4 2,5 0,7 0,06

45 13,6 15,9 0,04 0,12 14,5 1,1 0,4 0,01 15,7 2,4 0,5 0,05

55 12,8 9,7 0,02 0,21 13,6 1,3 0,3 0,15 14,8 5,6 0,4 0,04

* Содержание частиц физического песка (крупнее 0,01 мм) %

Литература:

1. Применение аэрокосмических методов в агролесомелиорации: метод. рек. [Текст] / К. Н. Кулик [и др.]. - М.: ВАСХНИЛ, 1991. - 56 с.

2. Применение информационных технологий в агролесомелиоративном картографировании [Текст]: метод. пособие / К.Н. Кулик [и др.]. М.: РАСХН, 2003. - 48с.

3. Тубалов, А.А Изучение изменений почвенного покрова агроландшафтов по космоснимкам и материалам почвенного картографирования [Текст]. / А. А. Тубалов // Эволюция почвенного покрова. Труды V Международной конференции «Эволюция почвенного покрова: история идей и методы, голоценовая эволюция, прогнозы» 26-31 октября 2009 г., г. Пущино, Московская область. С. 99-101.

4. Тубалов, А.А. Анализ и оценка почвенно-эррозион-ных процессов на основе применения компьютерных технологий картографирования [Текст]. / А. А. Тубалов // Вестник Волгоградского Государственного Университета. Серия 3. Экономика. Экология. № 2 (19). 2011. - С. 253-259.

5. Аринушкина, Е. В. Руководство по химическому анализу почв [Текст]. / Е.В. Аринушкина - М.: МГУ, 1961. - 491с.

THE STUDY OF THE STATE OF SOIL COVER OF AGRICULTURAL LANDSCAPES BY REMOTE AND GROUND-BASED STUDIES

A.A. Tubalov, K.S-Kh.N., FSC agroecology RAS, Volgograd

The article is devoted to the study of the state of the soil cover of the hollows located on the arable land. The assessment of the current state of the soil cover is carried out on the basis of remote and ground methods of research of agricultural landscapes. The dynamics of the state of the soil cover of the transition zone between planar erosion and its linear forms can serve as an indicator of the impact of various agricultural technologies on agricultural landscapes.

Key words: soil cover, remote methods of research, erosion, degradation, hollows, arable land, agricultural technology, agricultural landscapes.