Почвоведение №2, 2021
Генезис и география почв
Рухович Д.И., Королева П.В., Калинина Н.В., Вильчевская Е.В., Сулейман Г.А., Черноусенко Г.И. Детектирование деградированных участков пашни на основе анализа больших спутниковых данных // Почвоведение. 2021. № 2. С. 151-167. https://doi.org/10.31857/S0032180X21020131
Развитие технологий точного земледелия привело к созданию карт устойчивой внутриполевой неоднородности плодородия почв на основе анализа больших данных дистанционного зондирования (remote sensing big data). Для создания карт проанализированы тысячи данных дистанционного зондирования за 35 лет на каждый элемент земной поверхности. Проведенный анализ позволяет четко детектировать зоны пониженного плодородия. В свою очередь зоны пониженного плодородия являются индикаторами негативных почвенных свойств. Часть негативных свойств имеет природноестественное происхождение, а другая является следствием процессов деградации. Разделить зоны пониженного плодородия естественного и антропогенного происхождения можно на основе анализа параметров рельефа и технологии спектральной окрестности линии почв. Комбинация различных методов анализа больших данных дистанционного зондирования и параметров ландшафта, позволила создать карты распространения деградированных земель с точностью, достаточной для технологий точного земледелия. В работе приведены результаты выделения на пахотных почвах трех естественных факторов снижения плодородия и четырех – антропогенных. Выделенные анализом данных дистанционного зондирования территории распространения факторов деградации верифицированы полевой почвенной съемкой. Достигнутые результаты являются прямым следствием развития технологий больших данных дистанционного зондирования. Почвоведы-картографы и сельскохозяйственные производители получили новый метод детектирования территорий распространения факторов деградации.
Ключевые слова: деградация почв, большие данные дистанционного зондирования, устойчивая внутриполевая неоднородность плодородия почв, спектральная окрестность линии почв, ГИС
Гаврилюк Е. А., Кузнецова А. И., Горнов А. В. Геопространственное моделирование содержания и запасов азота и углерода в лесной подстилке на основе разносезонных спутниковых изображений SENTINEL-2 // Почвоведение. 2021. № 2. С. 168-182. https://doi.org/10.31857/S0032180X21020040
Показаны возможности использования оптических мультиспектральных спутниковых данных Sentinel2 для моделирования содержания азота (N) и углерода (C), их отношения (C : N) и запасов в лесной подстилке. Исследование проводили на территории заповедника “Брянский лес” и его охранной зоны. Образцы подстилки отбирали на 33 наземных пробных площадях, заложенных с учетом формационного разнообразия лесов заповедника. Два подгоризонта подстилки (L и FH) рассматривали независимо друг от друга. Основные переменные для геопространственного моделирования получали на основе временнóй серии из восьми разносезонных изображений Sentinel-2. К ним добавляли базовые характеристики рельефа местности и координаты положения пикселей. В работе использовали алгоритм случайных лесов для построения регрессионных моделей и соответствующий комплекс стандартных методов для оценки их эффективности. Наилучшие результаты получены для величин C : N – коэффициент детерминации R2 = 0.71 при относительной ошибке RMSE = 12.5% в подгоризонте L и R2 = 0.83 при RMSE = 10.6% в подгоризонте FH. Для остальных моделей значения R2 варьировали от 0.23 до 0.61, а RMSE – от 15.8 до 48.6%, с наименее надежными результатами для показателей запасов. Спутниковые переменные были наиболее информативны при моделировании содержания N и C, особенно C : N. Наиболее значимыми периодами во временнóй серии были ранняя весна, лето и снежная зима. Спутниковые изображения Sentinel-2 могут быть успешно использованы для оценки и картографирования содержания и запасов N и C в лесной подстилке в качестве доступной и актуальной альтернативы тематическим данным, характеризующим видовой состав и связанные с ним свойства древостоев.
Ключевые слова: лесные почвы, хвойно-широколиственные леса, отношение C : N, данные ДЗЗ, случайные леса, машинное обучение
Химия почв
Ванчикова Е. В., Шамрикова Е. В., Королев М. А., Кызъюрова Е. В., Михайлов В. И. Исследование кислотности сильнокислых почв рНKCl< 3.3, содержащих обменные ионы железа(III) // Почвоведение. 2021. № 2. С. 183-195. https://doi.org/10.31857/S0032180X21020155
Сильнокислым почвам (рНKCl ≤ 3.3), широко распространенным на европейском северо-востоке, свойственна низкая прецизионность потенциометрического измерения компонентов обменной кислотности. Цель работы – выявить причины, снижающие точность измерения обменной кислотности почв с использованием одно- и двухкомпонентных модельных систем ионов алюминия и железа(III) в концентрациях, аналогичных вытяжкам из почв. С помощью модельных растворов показано, что высокая кислотность солевых вытяжек из почв вызвана присутствием в них ионов железа(III). Точность измерения ионов металлов определяется порядком перемешивания анализируемого раствора (непрерывное или дискретное), а также временем взаимодействия титранта с компонентами кислотности. Это связано с наличием в исходных модельных растворах дисперсных систем. Параметры частиц (гидродинамический диаметр 70–90 нм, дзета-потенциал 19–30 мВ) определены методами динамического рассеяния света и лазерного доплеровского электрофореза. Присутствие в солевых вытяжках из почв иных компонентов: органических соединений, тонкодисперсных частиц силикатов и гидроксидов Fe, способных проходить через поры фильтра “синяя лента”, еще более снижает точность измерения суммарного содержания Al3+ и Fe3+ (обменную кислотность) потенциометрическим методом и ставит под сомнение возможность его использования. При работе с образцами сильнокислых почв рекомендовано применять атомно-эмиссионный метод. Ключевые слова: обменная кислотность почв, потенциометрический метод, дисперсные системы
H. Ramezanzadeh, A. Reyhanitabar Oustan, M. H. Mohammadi, Sjoerd E.A.T.M van der Zee Enhanced sorption of cadmium by using biochar nanoparticles from ball milling in a sandy soil // Eurasian Soil Science. 2021. № 2. опубликована только в английской версии
Two sizes of particles have been employed from wood-derived biochar which produced by slow pyrolysis at 650˚C under Ar gas flow to investigate size and dosage effects of biochar at cadmium(Cd) sorption via batch experiment in a sandy soil. The macro (MBC) (0.5–1 mm) and nano size (NBC) of biochar divided by sieving and milling by planetary ball mill processes from pristine biochar, respectively. X-ray diffraction analysis of NBC indicated the presence of magnesian-calcite mineral with turbostratic crystallites. Also, NBC differs from MBC by a higher intensity and different types of surface functional groups such as hydroxyl and carboxyl, and by more polarity, aromaticity and less C–C bands based on FTIR analysis. The zeta potential of NBC ranged from +16.2 to –71.8 mV which can be an effective factor in the agglomeration of particles. NBC particles have a higher specific surface area (approximately 210%) and total pore volume and external surface area, and greater mean pore diameter than MBC. Isotherm equations, namely, Freundlich, Langmuir, Temkin and Dubinin Radushkevich were applied to evaluate which model provides the best fit predicted data with experimental results. The Langmuir isotherm provided the best fit according to adjusted R2 and reduced chi-square parameters. By adding 2% (w/w) of MBC and NBC to sandy soil samples, maximum sorption of cadmium reached 328.9 and 1062.4 mg kg-1 which were 58.6% and 412.2% more than control soil. The findings of the study confirmed that ball milling proposes nanobiochar which is more effective at cadmium sorption from contaminated solutions.
Keywords: ball milling, biochar, cadmium sorption, nano, sandy soil
Сосорова С. Б., Кашин В. К. Свинец в почвах дельты реки Селенга // Почвоведение. 2021. № 2. С. 196-210. https://doi.org/10.31857/S0032180X21020143
Изучено пространственное и профильное распределение валового содержания свинца и содержания кислоторастворимой фракции свинца в пяти типах почв и в почвообразующих породах дельты р. Селенга. Низкое содержание свинца в почвообразующих породах (среднее значение 6.0 мг/кг), наряду с почвенно-геохимическими условиями, обусловливает его низкую концентрацию в почвах. Валовое содержания свинца в верхнем 0–20 см слое почв варьирует в пределах 3–17 мг/кг при среднем значении 10 мг/кг, что ниже ПДК и кларка в почвах мира. В аллювиальных болотных и аллювиальных дерновых почвах валовое содержание свинца в 2 раза больше, чем в аллювиальных луговых, серых лесных почвах и боровых песках. Установлены различия в содержании свинца между почвами лево- и правобережной частей дельты. В аллювиальных болотных и аллювиальных луговых почвах доля кислоторастворимой фракции свинца от валового содержания составляет от 24 до 68%, в аллювиальных дерновых – 15–43%, в серых лесных почвах и боровых песках – 11–26%. Профильное распределение свинца в большинстве почв элювиально-иллювиальное (аллювиальные болотные, аллювиальные луговые почвы, боровой песок) или аккумулятивно-элювиально-иллювиальное (дерновые, серые лесные почвы). Выявлена его аккумуляция в органогенном и глеевом горизонтах аллювиальных болотных и луговых почв. В аллювиальных дерновых и серых лесных почвах, относительно однородных по гранулометрическому и минералогическому составу, свинец распределяется в профиле равномерно с некоторым обогащением дернины. Корреляционные зависимости валового содержания свинца от почвенных свойств оцениваются как слабые. Для содержания кислоторастворимой фракции свинца эти связи несколько сильнее. Результаты могут использоваться при организации биогеохимического мониторинга Байкальского региона.
Ключевые слова: тяжелые металлы, дельты, Fluvisols, Luvisols, Arenosols
Липатов Д. Н., Щеглов А. И., Манахов Д. В., Брехов П. Т. Пространственное варьирование запасов органического углерода в торфяных почвах и глееземах на северо-востоке о. Сахалин // Почвоведение. 2021. № 2. С. 211-223. https://doi.org/10.31857/S0032180X21020088
Запасы органического углерода, зафиксированные на северо-востоке о. Сахалин, в торфяных олиготрофных среднемощных почвах составляют в среднем 109.8 кг/м2, в торфяных олиготрофных глеевых –75.8 кг/м2, в торфяно-глееземах – 20.9–42.7 кг/м2, в глееземах – 16.6 кг/м2. Исследовано вертикальное распределение объемной концентрации и запасов углерода по профилям различных подтипов торфяных почв и глееземов. Построены уравнения линейной регрессии для оценки запасов углерода в зависимости от глубины торфяной толщи. Коэффициенты вариации запасов углерода на площадках 50 × 50 м увеличиваются в следующем ряду почв: торфяные олиготрофные среднемощные (3.1–7.3%) < торфяные олиготрофные глеевые (3.3–12.9%) < торфяно-глееземы (9.2–21.7%) < < глееземы (22.9%). С помощью иерархического дисперсионного анализа определено соотношение дисперсии запасов углерода на трех пространственных масштабах (50 × 50 м, 5 × 5 км, 10 × 10 км). Проведено планирование необходимого количества профилей для оценки средних запасов углерода в торфяных почвах и глееземах. Предложены номограммы для определения наименьшей значимой разности между оценками средних запасов углерода в почве при малых объемах выборочных исследований.
Ключевые слова: болотные почвы, почвенный профиль, пробоотбор, почвенный мониторинг, Fibric Histosols, Histic Gleysols
Физика почв
K. Amrutha, Anish Kumar Warrier, K. Sandeep, Arya Jyothinath, A.L. Ananthapadmanabh and R. Shankar Environmental Magnetic Properties of Lateritic Soils from Southwestern India // Eurasian Soil Science. 2021. № 2. опубликована только в английской версии
Soil formation is influenced mainly by lithology, climate, organic matter, vegetation, topography, and time. Soil-forming processes have been well studied in temperate regions. However, there is little data on such processes in the tropics. In this work, we have studied the environmental magnetic properties of lateritic soils developed on gneiss and charnockite. We sampled surficial soils from different environmental settings (urban, agricultural, pristine, and gleyed) to determine the processes involved in their formation. A range of environmental magnetic parameters and inter-parametric ratios were investigated to determine the magnetic concentration, grain-size. and mineralogy of the soil samples. Redness rating (RR) index was also calculated to estimate the reddening of tropical soils and to examine its relationship with magnetic properties. The pristine soils exhibit the highest average value for lf and a higher value of fd%, indicating a greater amount of ultra-fine magnetic minerals. The gleyed and agricultural soils are weakly magnetic, probably be due to waterlogging, and are characterized by a coarser magnetic grain size. A high proportion of “soft” ferrimagnetic minerals like magnetite and titanomagnetite is present in the samples (average S-ratio ~ 0.90). Hematite content is the highest in unburnt soils and the least in gleyed soils (unburnt > burnt > pristine > urban > agricultural > gleyed). The high concentration of hematite in these soils could be due to transformation of maghemite, resulting from low-temperature oxidation of magnetite. We documented a distinction between the magnetic properties of burnt and unburnt soil types as fire can significantly enhance the magnetic values of unburnt soils. The concentration of hematite (indicated by HIRM) and redness rating (RR) index are fairly well correlated for all the sample types with the exception of urban (r = 0.51; p = 0.11; n = 11) and unburnt soils (r = 0.60; p = 0.28; n = 5), which show a strong correlation. Therefore, RR index can be effectively used as an indicator of reddening of tropical soils due to pedogenesis. This study demonstrates that environmental magnetism can aid in differentiating the diverse environments of soils even though they developed on a similar rock type and under similar climatic conditions.
Keywords: environmental magnetism, Ferralsols, Gleysols, pedogenesis, southwestern India
S. M. Mahdavi, H. Fujimaki and M. R. Neyshabouri On water vapour movement and evaporation in a sandy soil column // Eurasian Soil Science. 2021. № 2. опубликована только в английской версии
Knowledge of mass and energy transport is vital to developing and extending agricultural activities in arid and semiarid regions. This work was conducted to investigate the water vapor flux importance in moisture and energy transfer in subsurface soil shallow layers. The experiment was carried out in a sandy soil column installed in the field and irrigated with a pore volume of distilled water. A reference air-dried sandy soil cylinder was installed beside the column. The water content and temperature of the soil column at depths of 1, 5, and 10 cm; surface temperature of the soil column and the air-dried soil cylinder; and temperature at 5-cm depth in the air-dried cylinder were monitored. The results showed that around 98% of vapor flux was because of thermal gradient. Although the contribution of vapor flux to the total moisture flux was low (about 1%), its role in the total energy flux was significant and ranged from 69% up to 75%. The values of cumulative evaporation estimated using a differential approach were in good agreement with those obtained by the energy balance method.
Keywords: arid region, aerodynamic resistance, coupled movement, cumulative evaporation, differential method, heat transfer
Биология почв
Глушакова А. М., Лысак Л. В, Умарова А. Б., Прокофьева Т. В., Подушин Ю. В., Быкова Г. С., Малюкова Л. П. Бактериальные комплексы урбаноземов некоторых южных городов России // Почвоведение. 2021. № 2. С. 224-231. https://doi.org/10.31857/S0032180X21020052
Исследованы урбаноземы, характеризующиеся различной интенсивностью антропогенного воздействия, на территории некоторых крупнейших (Краснодар), крупных (Сочи, Симферополь) и больших (Майкоп) городов России. Полученные данные о разнообразии бактериальных комплексов городских почв свидетельствуют о том, что в урбаноземах с высокой антропогенной нагрузкой (Сочи, Симферополь, Краснодар) происходит значительная трансформация бактериального комплекса в сторону увеличения представленности семейства Enterobacteriaceae. Кроме санитарно-показательных микроорганизмов (E. coli, En. faecalis), в почвах этих городов выявлено присутствие бактерий родов Klebsiella, Enterobacter, Citrobacter, Serratia, некоторые виды которых могут вызывать кишечные и аллергические заболевания. В урбаноземе Сочи обнаружены споры сульфитредуцирующих клостридий, в том числе Clostridium perfringens. В урбаноземе Майкопа, где численность населения наименьшая из всех исследованных городов, изменения в структуре бактериальных сообществ практически не выражены. Индексы санитарно-показательных микроорганизмов (бактерий группы кишечной палочки и энтерококков) в урбаноземах всех исследованных городов, за исключением Майкопа, превышали нормативный показатель для чистых почв (<10 КОЕ/г).
Ключевые слова: урбоэкосистема, экологическое состояние городов, санитарная обстановка, Escherichia coli, Enterococcus faecalis, Klebsiella, Enterobacter, Citrobacter, Serratia, Clostridium perfringens
Завьялова Н. Е., Широких И. Г., Васбиева М. Т., Фомин Д. С. Влияние различных типов землепользования на прокариотные сообщества и стабилизацию органического вещества дерновоподзолистой почвы // Почвоведение. 2021. № 2. С. 232-239. https://doi.org/10.31857/S0032180X21020167
В длительном стационарном опыте (1977–2018 гг.) на дерново-подзолистой почве (Eutric Albic Retisols (Abruptic, Loamic, Cutanic)) Пермского края изучали влияние севооборотов с различным насыщением бобовыми травами и бессменных посевов зерновых культур (озимая рожь, яровой ячмень) на структуру прокариотных сообществ и сохранность органического вещества (ОВ). В качестве эталонов сравнения использовали бессменный чистый пар и залежь. Минимальные значения коэффициентов минерализации (0.37) и педотрофности (0.28), найденные на основании учета численности при посеве на традиционные среды МПА, КАА и ПА, выявлены в залежной почве, максимальные (1.97 и 1.30 соответственно) – в парующей почве. Обнаружена обратная зависимость между содержанием в почве Cорг и коэффициентами минерализации (r = –0.67; p < 0.01); между соотношением СГК/СФК в составе ОВ почвы и коэффициентами ее педотрофности (r = –0.64; p < 0.02). Показано, что стабилизация ОВ дерново-подзолистой почвы зависит от типа использования, ухудшаясь в ряду: залежь > севообороты (0–28.6–42.9% бобовых) > бессменный посев зерновых > бессменный чистый пар. В возделываемых и парующей почвах, наряду с общим уменьшением запаса ОВ, повысилась его лабильность, о чем свидетельствуют более низкие, чем в залежной почве (0.96), соотношения СГК/СФК (0.55–0.79). Между коэффициентами минерализации и показателями СГК/СФК в почве длительного стационара прослеживалась наиболее тесная отрицательная корреляция (r = –0.81; p < 0.001). Показано также, что различное использование дерново-подзолистой почвы сопровождалось структурными перестройками комплекса актиномицетов, выбранных в качестве модельной группы почвенных микроорганизмов. В частности, регулярная механическая обработка почвы и внесение минеральных удобрений (N60P30K60) способствовали увеличению видового спектра стрептомицетов, изменению частоты встречаемости и долевого участия представителей отдельных секций и серий, смене доминантных форм. Полученные результаты указывают на возможность использования микробиологических показателей в качестве биомаркеров состояния почвенного ОВ.
Ключевые слова: коэффициенты минерализации и педотрофности, органический углерод, актиномицеты, севооборот, бессменная культура, залежь
Агрохимия и плодородие почв
F. Nourmandipour, M. A. Delavar, R. Lal, S.Joseph, Ch. Siewert Effects of organic amendments on enzyme activity in a calcareous sandy soil // Eurasian Soil Science. 2021. № 2. опубликована только в английской версии
This study was conducted to assess the impact of some organic amendments on enzyme activities and soil organic carbon (SOC) content of a Calcaric Regosol. The organic amendments included poultry manure compost (CM), sugarcane (Saccharum officinarum) bagasse biomass (SBB), and its biochar (SBBC). Chemical soil properties and some enzyme activities were analyzed after 2, 4, 8, and 12 months (M2, M4, M8, and M12, respectively) of soil incubation. Five treatments including Control soil, SBB, SBBC, CM, and the mixture of SBBC + CM in the ratio of 1:1 were considered. There were three levels of organic amendments: L1: 1.25%, L2: 2.5%, and L3: 5%. The results indicated a considerable increase in SOC content and enzyme activities following the addition of organic amendments to the soil. Both the SOC content and enzyme activities were impacted by the type of organic amendments, levels of input, and the duration of incubation (p < 0.001). Compared to the control (untreated soil), the activity of alkaline phosphatase significantly increased from 221.2 (CML1M2) to 1094% (SBBL3M12) and acid phosphatase activity varied from 108.2 (SBBCL3M2) to 1063% (SBBL3M12) in the treated soils. The CML3M12 treatment had the highest impact on β-glucosidase activity with a rise of 1256.5% in comparison with the control. Similarly, the SBBCL3M8 treatment led to the highest Invertase activity. Application of organic amendments would be considered as a guaranteed strategy of restoring and increasing SOC storage in calcareous sandy soils.
Keywords: Acid phosphatase, Alkaline phosphatase, β-glucosidase, Invertase, Soil quality, Sugarcane-bagasse biochar
Холодов В. А., Белобров В. П., Ярославцева Н. В., Яшин М. А., Юдин С. А., Ермолаев Н. Р., Дридигер В. К., Ильин Б. С., Лазарев В. И. Влияние технологии прямого посева на распределение органического углерода и азота во фракциях агрегатов черноземов типичных, обыкновенных и южных // Почвоведение. 2021. № 2. С. 240-246. https://doi.org/10.31857/S0032180X21020076
Проведена оценка особенностей накопления и распределения органического углерода и азота в агрегатах типичных, обыкновенных и южных черноземов при переходе от традиционной обработки почвы к прямому посеву. В структурных отдельностях размерных фракций >10, 10–2, 2–1, 1–0.25 и <0.25 мм определено содержание органического углерода и азота. Все три подтипа черноземов значимо отличались друг от друга по содержанию органического углерода. Во всех вариантах с прямым посевом оно было значимо больше по сравнению с контролем (пахотным черноземом). Содержание азота значимо не отличалось в прямом посеве и контроле к нему. При этом во всех вариантах с прямым посевом в отличии от пахотных содержание азота значимо зависело от размеров агрегатов. В типичных черноземах при прямом посеве наблюдалось большее содержание азота во всех агрономически ценных агрегатах (0.25–10 мм), в обыкновенных черноземах во фракциях 2–0.25 мм, а в южных во фракциях <0.25 и 2–1 мм. Кроме того, для обыкновенного чернозема варианта прямого посева обнаружена зависимость содержания углерода от размеров агрегатов. Введение прямого посева существенно изменяет особенности трансформации органического вещества и биологическую активность в черноземах.
Ключевые слова: структура почв, органическое вещество почв, нулевая обработка, no-till, восстановление почв, восстановление запасов углерода, Chernozems
Эрозия почв
Голосов В. Н., Иванов М. М., Цыпленков А. С., Иванов М. А., Коноплев А. В., Константанов Е. А., Иванова Н. Н. Эрозия как фактор трансформации радиоактивного загрязнения почв на водосборе Щекинского водохранилища (Тульская область) // Почвоведение. 2021. № 2. С. 247-. https://doi.org/10.31857/S0032180X21020064
На основе использования комплекса полевых методов и расчетов по эрозионным моделям выполнена оценка перераспределения наносов и транспортируемого совместно с ними 137Сs на водосборе Щекинского водохранилища (Тульская область) и определено изменение содержания 137Сs в почвах различных типов, произошедшее за период 1986–2018 гг. Темпы смыва почв на пашне в период снеготаяния снизились примерно в два раза по сравнению с периодом 1960–1985 гг. из-за сокращения глубины промерзания почв в зимнее время. Темпы ливневого смыва выросли примерно на треть в период 1986–2003 гг. в связи с ростом эрозионного индекса осадков, а затем несколько сократились синхронно с его уменьшением. Суммарные среднегодовые потери почв за счет водной эрозии в зависимости от типа почв меняются в интервале 1.3–1.6 т/га. Установлено, что на пашне сокращение суммарных запасов 137Cs вследствие смыва в среднем составило 1.5–2% от его фактического запаса, уменьшившегося более чем в два раза по сравнению с запасом в мае 1986 г. за счет естественного распада. На 0.4% площади пашни, где темпы смыва максимальны, сокращение запасов 137Cs достигало 12–40%. Более 90% смытого вместе с наносами 137Cs переотложилось по пути транспортировки с пашни в постоянные водотоки. В днищах склоновых ложбин на участках от нижнего края пашни и до истоков сухих долин первого порядка суммарные запасы 137Cs в почве превышают его запасы на момент выпадения из атмосферы в мае 1986 г. из-за высоких темпов аккумуляции. В днищах сухих долин (балок), у подножий распахиваемых склонов и на низкой пойме рек суммарные запасы 137Cs превышают нижний порог допустимого радиоактивного загрязнения почв (37 кБк/м2) также в связи с накоплением загрязненных наносов.
Ключевые слова: талый и ливневой смыв, запас 137Cs, перераспределение наносов, Luvic Chernic Phaeozems, Luvic Greyzemic Chernic Phaeozems, Luvic Retic Greyzemic Phaeozems, Stagnic Phaeozems (Colluvic, Pachic)
Y. Azizi, R. Akhavan,*, H. Kia-Daliri, R. Soleimani Evaluation of soil erodibility using the FAO-Fuzzy model in two exclusure and without exclusure forest zones in Dinarkouh of Iran // Eurasian Soil Science. 2021. № 2. опубликована только в английской версии
Zagros Forest region plays an important role in conserving water and soil resources in Iran. In recent decades, the destructions caused by natural and anthropogenic factors had exacerbated soil erosion in this region. Therefore, it is important to investigate the effects of restoration management on soil erosion control in the region. In this regard, it is also important using the fuzzy inference systems to convert the qualitative index of soil erodibility into a quantitative index with the possibility to analyze the results based on the principles of parametric statistics. This study was conducted in 804ha of Zagros forests in western Iran. Soil erosion was studied in closed and unclosed forested zones by 40 randomly selected sample profiles (20 profiles per each zone) using the FAO (Boolean logic) and FAO-Fuzzy models. The fuzzy inference of research was carried out according to the Mamdani system based on the triangular membership function. Results showed that the difference between the mean soil erodibility in the closed and unclosed zones was significant (p<0.01).The results also showed in spite of differences between FAO-Fuzzy model indices with FAO model in all sample, the direction of these differences does not show any considerable decreasing or increasing trend. Considering the prominent features of fuzzy logic that enables data analysis in quantitative and continuous form of numbers, it is suggested to use fuzzy logic capability in FAO model and other soil erosion estimation models based on Boolean classification logic. Finally, the study demonstrated the effectiveness of “closing management” to control soil erosion on steep degrading lands in the region.
Keywords: Closing management, FAO method, Fuzzy logic, Soil erosion, Zagros region
Деградация, восстановление и охрана почв
Маслов М. Н., Маслова О. А., Копеина Е. И. Биохимическая устойчивость водорастворимого рганического вещества почв горной тундры Хибин при постпирогенной сукцессии // Почвоведение. 2021. № 2. С. 261-270. https://doi.org/10.31857/S0032180X21020106
Изучена динамика содержания и устойчивости к микробиологической трансформации водорастворимого органического вещества (ВОВ) сухоторфяно-подбура (Entic Folic Podzols) при постпирогенной сукцессии кустарничковой экосистемы в горной тундре Хибин. Пожар средней интенсивности не приводит к статистически значимому уменьшению содержания ВОВ в почве по сравнению с фоновым участком. Установлено, что активность минерализации ВОВ определяется в первую очередь его собственными свойствами, а не микробным сообществом. Динамика биодеструкции адекватно описывается двухкомпонентной экспоненциальной моделью первого порядка с установлением статистически достоверного существования быстро- (среднее время существования менее 1 сут) и медленноминерализуемого (среднее время существования от 33 до 111 сут) пулов. Максимальная доля “быстрого” пула характерна для почвы непосредственно после пожара и плавно убывает в ходе дальнейшей постпирогенной сукцессии. В процессе биодеструкции происходит биокинетический отбор наиболее устойчивых к воздействию микроорганизмов гидрофобных соединений ароматического строения, в то время как простые азотсодержащие компоненты ВОВ потребляются микроорганизмами в первую очередь. Ключевые слова: биодеструкция, минерализация, природный пожар, сухоторфяно-подбур, Entic
Folic Podzols
