|
ИСТИНА |
Войти в систему Регистрация |
ИПМех РАН |
||
Цифровое моделирование и анализ эрозионных структур почвенного покрова в разных физико-географических условияхНИР
Digital modeling and analysis of erosion soil cover patterns in different physical and geographical conditions
- Руководитель НИР: Жидкин А.П.
- Ответственные исполнители: Лозбенев Н.И., Смирнова М.А., Шамшурина Е.Н.
- Подразделение: Отдел Агроэкологической оценки почв и проектирования агроландшафтов
- Срок исполнения: 9 октября 2018 г. - 1 октября 2020 г.
- Номер договора (контракта, соглашения): 18-35-20011\18
- Номер ЦИТИС: АААА-А18-118101590048-2
- Тип: Фундаментальная
- Приоритетное направление научных исследований: другое
- ПН России: Рациональное природопользование
- Критическая технология России: Технологии мониторинга и прогнозирования состояния окружающей среды, предотвращения и ликвидации ее загрязнения
-
Рубрики ГРНТИ:
- 39.19.27 География почв
-
Ключевые слова:
почвенные комбинации, радиоцезиевый метод, watem/sedem, почвенное разнообразие, метод магнитного трассера, эрозионная модель
soil cover diversity, watem/sedem, pedodiversity, soil combinations, radiocesium method, magnetic tracer method, erosion model -
Описание:
Проект направлен на изучение структур почвенного покрова (СПП) на распахиваемых землях в связи с влиянием на них эрозионно-аккумулятивных процессов. Изучение эрозионных структур почвенного покрова требует междисциплинарного подхода с сопряженным использованием почвенной картографии в методологии СПП и эрозиоведения. На сегодняшний день такие междисциплинарные исследования малочисленны в литературе. Цифровое моделирование эрозионных структур почвенного покрова будет проведено на основе уникальных авторских разработок с использованием объемной, в несколько тысяч точек опробования, базы данных морфологических и аналитических свойств почв, а также с помощью новых подходов в области цифровой почвенной картографии, компьютерного моделирования эрозионно-аккумулятивных процессов, количественных оценок эрозии почв, полученных на основе методов радиоцезиевого и магнитного трассеров. В результате исследований будут выявлены и сопоставлены между собой особенности формирования эрозионных структур почвенного покрова в разных физико-географических условиях, на территориях с различной историей сельскохозяйственного освоения. В дополнение к изучению пространственной организации почвенного покрова будет проведена оценка почвенного разнообразия. На завершающем этапе будет проведена систематизация эрозионных почвенных комбинаций в связи с геометрическими особенностями их ареалов, пространственным распределением и факторами формирования.
-
Abstract:
The project is aimed at studying the soil cover patterns on cropland in connection with the erosion-accumulation processes. The study of erosion structures of the soil cover requires an interdisciplinary approach with the combined use of soil cartography and erosion science. Today, such interdisciplinary studies are few. Digital modeling of erosion soil cover patterns will be carried out on the basis of unique author's developments using a database of morphological and analytical properties of soils, as well as new approaches in digital soil mapping, computer modeling of erosion-accumulation processes, quantitative estimates of soil erosion, based on radiocesium and magnetic tracer methods. As a result of the research, the features of formation of erosion soil cover patterns on territories with different physiography conditions and history of agricultural development, will be revealed and compared. In addition to studying the spatial organization of the soil cover, pedodiversity will be assessed. Finally, the erosion soil combinations will be systematized in connection with the geometric features of their ranges, spatial distribution and formation factors.
-
Планируемые результаты:
1. Разработанные методические подходы к цифровому моделированию эрозионных структур почвенного покрова на основе применения математической эрозионной модели и данных полевых и аналитических исследований почвенного покрова; 2. Новые количественные данные оценок темпов и объемов эрозии почв и аккумуляции наносов на ключевых участках в различных физико-географических условиях, полученные на основе методов трассеров; 3. Результаты количественных сопоставлений темпов эрозионно-аккумулятивных процессов, рассчитанных по модели и на основе методов трассеров, которые могут стать основой для рекомендаций по применению эрозионной модели WaTEM/SEDEM и её верификации; 4. Серии карт, отображающие: эрозионные структуры почвенного покрова, темпы смыва и намыва почв, морфологические и аналитические свойства почв на исследуемых территориях в различных субъектах РФ; 5. Оценки разнообразия компонентов почвенного покрова и выводы о ведущих факторах и роли эрозионных процессов в их формирования; 6. Сравнительные оценки развития ЭСПП на разных территориях с различными физико-географическими условиями и историей сельскохозяйственного освоения; 7. Подходы к типизации эрозионных структур почвенного покрова.
-
Научный задел:
Проект объединяет опыт, данные, разработки и заделы 5 молодых кандидатов географических и биологических наук из различных научно-исследовательских организаций: МГУ имени М.В. Ломоносова (кафедра геохимии ландшафтов и географии почв, НИЛ эрозии почв и русловых процессов имени Н.И. Маккавеева), Почвенного института имени В.В. Докучаева, ФГБУ «Центра агрохимической службы» (Белгород); Института биологии РАН (Уфа).
- Добавил в систему: Жидкин Андрей Петрович
Источник финансирования НИР
| грант РФФИ |
Этапы НИР
| # | Сроки | Название |
| 1 | 9 октября 2018 г.-1 октября 2020 г. | Цифровое моделирование и анализ эрозионных структур почвенного покрова в разных физико-географических условиях |
| Результаты этапа: Все задачи, поставленные на первый год исследований, успешно выполнены. Основные работы были направлены на сбор и оцифровку информации о почвенном покрове, факторах развития и проявлениях эрозионно-аккумулятивных процессов (ЭАП), а также на освоение подходов и валидацию результатов цифрового моделирования ЭАП. В ГИС создана база данных, исключительная по объему и детальности информации, которая включает в себя более 2500 точек исследования почв, а также цифровые модели рельефа высокой детальности на трех ключевых участках общей площадью более 200 тысяч га. Помимо рельефа большое внимание было уделено другим факторам развития ЭАП, учёт которых был проведен на основе литературных данных, полевых и аналитических исследований почв, анализа исторических карт и архивных фондовых материалов. Объекты исследования расположены в максимально контрастных физико-географических и социально-исторических условиях формирования эрозионных структур почвенного покрова (ЭСПП) – в Московской обл., Белгородской обл. и республике Башкортостан. На основе созданных баз данных проведена количественная оценка темпов ЭАП на распахиваемых землях исследуемых территорий на основе применения математических моделей WATEM/SEDEM (для ливневого смыва) и ГГИ в модификации Г.А. Ларионова (для талого смыва). Проведено сравнение результатов цифрового моделирования ЭАП с литературными данными и с результатами применения трёх полевых методов исследования (на модельном малом водосборе). Установлено, что цифровое моделирование на основе использованных моделей и при определенном уровне качества входных параметров на приемлемом уровне отражает среднемноголетний баланс и пространственную структуру смыва почв и аккумуляции наносов. Проводятся работы по учёту региональных особенностей формирования ЭСПП. В частности, на ключевом участке со сложной этапной историей освоения (в Московской обл.) смоделированы ЭАП за 8 временных этапов с применением архивных материалов и оцифровкой исторических карт. Выявлена очень высокая динамика площадей пашни и объемов эрозии почв за последние несколько веков, что существенно повлияло на ЭСПП данной территории. Детальные исследования в республики Башкортостан выявили особенности формирования микрокомбинаций почвенного покрова, обусловленные развитым эрозионным и карстовым микрорельефом. Проведено детальное картографирование микро ЭСПП на ключевых участках, проводятся работы по моделированию ЭАП на основе цифровых моделей рельефа разной детальности с целью оценки возможности учёта микрорельефа при моделировании. Разработана авторская методика перехода от расчетных темпов ЭАП к картографированию степени эродированности почвенного покрова при учете данных о мощностях гумусовых горизонтов почв в точках обследования. Ведётся разработка методических подходов к составлению картографической модели территории в идеологии структур почвенного покрова, отражающей одновременно структуру почвенного покрова с указанием степени смытости её компонентов. | ||
Прикрепленные к НИР результаты
Для прикрепления результата сначала выберете тип результата (статьи, книги, ...). После чего введите несколько символов в поле поиска прикрепляемого результата, затем выберете один из предложенных и нажмите кнопку "Добавить".