Применение цезия-137 чернобыльского происхождения для расчета эрозионных потерь почвы на участках выпаханных почв в бассейне верхней Оки

DOI: 10.35595/2414-9179-2022-2-28-813-828

Посмотреть или загрузить статью (Rus)

Об авторах

Л.Н. Трофимец

Орловский государственный университет имени И.С. Тургенева, Институт естественных наук и биотехнологии, кафедра географии, экологии и общей биологии,
ул. Комсомольская, д. 95, 302026, Орел, Россия;
E-mail: trofimetc_l_n@mail.ru

Е.А. Паниди

Санкт-Петербургский государственный университет, Институт наук о Земле, кафедра картографии и геоинформатики,
10 линия ВО, д. 33, 199178, Санкт-Петербург, Россия;
E-mail: panidi@ya.rue.panidi@spbu.ru

М.Г. Курочицкая

Орловский государственный университет имени И.С. Тургенева, Институт естественных наук и биотехнологии, кафедра географии, экологии и биотехнологии,
ул. Комсомольская, д. 95, 302026, Орел, Россия;
E-mail: m.kuro4@yandex.ru

А.П. Александрова

Орловский государственный университет имени И.С. Тургенева, Институт иностранных языков, кафедра английской филологии,
ул. Комсомольская, д. 95, 302026, Орел, Россия;
E-mail: angelica.p.alexandrova@yandex.ru

А.П. Тяпкина

Орловский государственный университет имени И.С. Тургенева, Институт естественных наук и биотехнологии, кафедра зоологии,
ул. Комсомольская, д. 95, 302026, Орел, Россия;
E-mail: angelikpt@mail.ru

А.М. Сараева

Орловский государственный университет имени И.С. Тургенева, Институт естественных наук и биотехнологии, кафедра географии, экологии и общей биологии,
ул. Комсомольская, д. 95, 302026, Орел, Россия;
E-mail: amsaraeva-osu@yandex.ru

А.В. Тарасов

Орловский государственный университет имени И.С. Тургенева, Медицинский институт, кафедра внутренних болезней,
ул. Комсомольская, д. 95, 302026, Орел, Россия;
E-mail: arcorel@yandex.ru

А.О. Баркалов

Орловский государственный университет имени И.С. Тургенева, Институт естественных наук и биотехнологии, кафедра географии, экологии и общей биологии,
ул. Комсомольская, д. 95, 302026, Орел, Россия;
E-mail: 7oup@mail.ru

В.И. Степанова

ФГБУН Институт биологического приборостроения с опытным производством РАН,
ул. Институтская, д. 7, г. Пущино, Московской обл., Россия;
E-mail: agroecology@inbox.ru

А.А. Лаврусевич

Московский государственный строительный университет, кафедра инженерных изысканий и геоэкологии,
Ярославское шоссе, д. 26, 129337, Москва, Россия;
E-mail: lavrusevich@yandex.ru

А.И. Петелько

Новосильская ЗАГЛОС,
ул. Семашко, 2а, 303035, Мценск, Россия;
E-mail: zaglos@mail.ru

Аннотация

С внедрением в практику землепользования принципов адаптивного (прецизионного) земледелия возрастает актуальность разработки методов расчета потерь почвы по морфометрическим показателям рельефа для распахиваемых склонов со сложно устроенной поверхностью. В статье рассматриваются возможности применения радиоцезиевого метода к расчету потерь почвы вследствие эрозии на участках сельскохозяйственных полей с выпаханными почвами. Цель исследования — разработать методику расчета эрозионных потерь почвы по удельной активности цезия-137 (как индикатора потерь почвы) в зависимости от морфометрических показателей рельефа (рассчитанных средствами ГИС) для локального экспериментального участка сельскохозяйственного поля, почвы на котором отнесены к разряду выпаханных. Экспериментальный участок находится на сельскохозяйственном поле, расположенном в бассейне реки Сухая Орлица Орловского района Орловской области. В статье приводятся результаты апробации расчетной зависимости (ранее разработанной для ложбин с площадью водосбора 50000 м²) для участка с выпаханными почвами. Констатировано, что расчет по апробируемому уравнению дает большие погрешности. Предложена разработанная для локального участка с выпаханными почвами оригинальная зависимость активности цезия-137 от площади сбора, рассчитанной в ГИС. Проверка на независимом материале показала, что погрешность расчета по оригинальной зависимости в 73 % случаев не превышает 20 %. Приводится карта потерь почвы для участка выпаханных почв, построенная в ГИС на основе разработанной зависимости.

Ключ. слова

радиоцезиевый метод, гамма-спектрометрический анализ, интенсивность смыва почвы, ГИС, космические снимки сверхвысокого разрешения

Список литературы

  1. Борисов Б.А. Легкоразлагаемое органическое вещество целинных и пахотных почв зонального ряда европейской части России. Автореф. дис. … доктора биол. н. М.: Издательство МСХА им. К.А. Тимирязева, 2008. 43 с.
  2. Гумматов Н.Г., Жиромский С.В., Мироненко Е.В., Пачепский Я.А., Щербаков Р.А. Геостатистический анализ пространственной изменчивости водоудерживающей способности серой лесной почвы. Почвоведение. 1992. № 6. С. 52–62.
  3. Долгополова Н.Н. Физическая и агрохимическая характеристика почв в условиях Центрально-черноземного государственного заповедника. Труды ЦЧГЗ. 1948. Вып. 2. С. 14–19.
  4. Драганская М.Г. Агроэкологическое обоснование применения органических удобрений на радиоактивно загрязненных дерново-подзолистых песчаных почвах юго-запада России. Автореф. дис. … доктора с/х. н. Брянск: Издательство Брянской ГСХА, 2008. 58 с.
  5. Имшенник Е.В. Картографическое прогнозирование загрязнения ¹³⁷Cs наиболее пострадавших в результате аварии на ЧАЭС регионов России. Дис. … канд. геогр. н. М.: Институт глобального климата и экологии Росгидромета и РАН, 2011. 141 с.
  6. Кирюшин В.И. Экологизация земледелия и технологическая политика. М.: Изд-во МСХА, 2000. 473 с.
  7. Маркелов М.В. Современные эрозионно-аккумулятивные процессы в верхних звеньях гидрографической сети лесной и лесостепной зон. Автореф. дис. … канд. геогр. н. М.: Издательство Московского университета, 2004. 22 с.
  8. Марусова Е.А. Влияние природных и антропогенных факторов на свойства пахотных серых лесных почв южного Подмосковья. Автореф. дис. … канд. биол. н. М.: Издательство МСХА им. К.А. Тимирязева, 2005. 25 с.
  9. Таразанова Т.В. Диагностика степени выпаханности почв зонального ряда Европейской части России. Автореф. дис. … канд. биол. н. М.: Издательство МСХА им. К.А. Тимирязева, 2002. 148 с.
  10. Трофимец Л.Н., Паниди Е.А., Чаадаева Н.Н., Санкова Е.А., Иванеха Т.Л., Тяпкина А.П., Петелько А.И., Александрова А.П., Ладнова Г.Г. Установление опорного значения удельной активности цезия-137 на распахиваемых склонах в перигляциальной области бассейна Верхней Оки: применение спутниковых снимков, ГИС и агрохимических показателей почвы. ИнтерКарто. ИнтерГИС. Геоинформационное обеспечение устойчивого развития территорий. Материалы Междунар. конф. М: Издательство Московского университета, 2020. Т. 26. Ч. 3. С. 170–183. DOI: 10.35595/2414-9179-2020-3-26-170-183.
  11. Трофимец Л.Н., Паниди Е.А., Чаадаева Н.Н., Санкова Е.А., Иванеха Т.Л., Тяпкина А.П., Сараева А.М., Александрова А.П., Баркалов А.О., Степанова В.И., Лаврусевич А.А. Применение радиоцезиевого метода и морфометрических показателей рельефа к расчету интенсивности смыва почвы на распахиваемых склонах в бассейне реки Сухая Орлица. ИнтерКарто. ИнтерГИС. Геоинформационное обеспечение устойчивого развития территорий. Материалы Междунар. конф. М.: Географический факультет МГУ, 2021. Т. 27. Ч. 4. С. 135–149. DOI: 10.35595/2414-9179-2021-4-27-135-149.
  12. Трофимец Л.Н., Февралева А.А. Экспериментальные исследования эрозионной активности ручьев антропогенного происхождения на распахиваемых склонах в бассейне верхней Оки. Природные ресурсы Центрального региона России и их рациональное использование. Материалы II Всероссийской научно-практической конференции, посвященной 60-летию кафедры почвоведения и прикладной биологии Орловского государственного университета имени И.С. Тургенева. Институт естественных наук и биотехнологии, 2019. С. 238–244.
  13. Шарый П.А. Оценка взаимосвязей рельеф — почва — растения с использованием новых методов в геоморфометрии. Автореф. дис. … канд. биол. н. Тольятти, 2005. 25 с.
  14. Costa-Cabral M.C., Burges S.J. Digital Elevation Model Networks (DEMON): A model of flow over hillslopes for computation of contributing and dispersal areas. Water Resources Research. 1994. Vol. 30. Iss. 6. P. 1681–1692. DOI: 10.1029/93WR03512.
  15. Evans L.S. General geomorfometry, derivatives of altitude, and descriptive statistics. In: Chorley R.J. (ed.) Spatial Analysis in Geomorfology. London: Methuen & Co. Ltd., 1972. P. 17–90.
  16. Walling D.E., He Q. Improved models for estimating soil erosion rates from cesium-137 measurements. J. Environ. Qual. 1999. Vol. 28. No. 2. P. 611–622.

Для цитирования: Трофимец Л.Н., Паниди Е.А., Курочицкая М.Г., Александрова А.П., Тяпкина А.П., Сараева А.М., Тарасов А.В., Баркалов А.О., Степанова В.И., Лаврусевич А.А., Петелько А.И. Применение цезия-137 чернобыльского происхождения для расчета эрозионных потерь почвы на участках выпаханных почв в бассейне верхней Оки. ИнтерКарто. ИнтерГИС. Геоинформационное обеспечение устойчивого развития территорий: Материалы Междунар. конф. M: Географический факультет МГУ, 2022. Т. 28. Ч. 2. С. 813–828 DOI: 10.35595/2414-9179-2022-2-28-813-828

For citation: Trofimetz L.N., Panidi E.A., Kurochitskaya M.G., Alexandrova A.P., Tyapkina A.P., Saraeva A.M., Tarasov A.V., Barkalov A.O., Stepanova V.I., Lavrusevich A.A., Petelko A.I. Application of caesium-137 of Chernobyl origin for calculating erosional losses of soil in plowed soil areas in the upper Oka Basin. InterCarto. InterGIS. GI support of sustainable development of territories: Proceedings of the International conference. Moscow: MSU, Faculty of Geography, 2022. V. 28. Part 2. P. 813–828. DOI: 10.35595/2414-9179-2022-2-28-813-828 (in Russian)