WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!

 

На правах рукописи

Добротворская Надежда Ивановна

Структура почвенного покрова

в системе агроэкологической оценки земель

В лесостепи Западной Сибири

Специальность 06.01.03 – Агропочвоведение, агрофизика

Автореферат диссертации на соискание ученой степени

доктора сельскохозяйственных наук

Краснообск – 2009

Работа выполнена в лаборатории рационального землепользования Государственного научного учреждения Сибирский научно-исследовательский институт земледелия и химизации сельского хозяйства Сибирского отделения Российской академии сельскохозяйственных наук (ГНУ СибНИИЗХим СО Россельхозакадемии)

Научный консультант: академик Россельхозакадемии,

  доктор биологических наук,

профессор Кирюшин Валерий Иванович

Оффициальные оппоненты:  доктор сельскохозяйственных наук,

  Грибов Сергей Иванович

  доктор биологических наук,

  Хмелев Владимир Алексеевич

  доктор сельскохозяйственных наук,

  Сорокина Наталья Павловна

Ведущая организация:  ГОУ ВПО Томский государственный

университет 

Защита состоится « 29 » октября  2009 года в часов на заседании Диссертационного совета Д 220.002.01 при ФГОУ  ВПО «Алтайский государственный аграрный университет» по адресу: 656049 г. Барнаул, пр. Красноармейский, 98.

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке Алтайского государственного аграрного университета.

Автореферат разослан «___»  сентября 2009 г.

Ученый секретарь

Диссертационного совета,

д-р с.-х. наук, доцент Е.Г. Пивоварова

Общая характеристика работы

  1. Актуальность работы.

Актуальность исследования обусловлена проблемой оптимизации деятельности сельскохозяйственных предприятий в новых социально-экономических, производственных и экологических условиях. Ориентация современных систем земледелия на более полное использование ресурсов ландшафта обусловливает необходимость системного подхода к изучению факторов продуктивности сельскохозяйственных земель и их дифференциации в зависимости от типов ландшафта или местности.

Интегральной характеристикой природно-территориального комплекса топологической размерности является структура почвенного покрова (СПП). Структура почвенного покрова тесно связана с другими компонентами ландшафта, отражая их совокупное воздействие на облик и свойства местности. Компонентный состав почвенного покрова отражает пространственную дифференциацию элементарных почвенных процессов, а геометрические характеристики создают возможность количественной оценки распределения  данных процессов в пространстве. Интегративные  качества СПП, отсутствующие у образующих ее компонентов, а именно число и  площадь элементарных почвенных ареалов (ЭПА) и элементарных почвенных структур (ЭПС), контрастность, сложность и неоднородность почвенных комбинаций – обеспечивают возможность формализации разделения территории на выделы с экологически однородными ареалами.

Это обстоятельство имеет принципиальное значение для экологизации земледелия, которая предусматривает  «приведение производственных процессов в соответствие с разнообразными условиями ландшафтов и законами экологии» (Кирюшин, 1996). Механизм перехода к новой методологии предлагает концепция адаптивно-ландшафтного земледелия, ядром которой является разработка и освоение адаптивно-ландшафтных систем земледелия для конкретных сельскохозяйственных предприятий.  Для решения данной задачи необходима адекватная система агроэкологической оценки земель.

Центральными категориями системы агроэкологической оценки земель являются понятия агроэкологической группы земель и элементарного ареала агроландшафта или вида земель, предложенные В.И. Кирюшиным (1993, 1996, 2005). Элементарные ареалы агроландшафта или виды земель идентифицируются по элементарным почвенным структурам, приуроченным  к элементам мезорельефа.  На основе объединения элементарных ареалов агроландшафта  по однородности условий возделывания культуры или группы культур с близкими агроэкологическими требованиями осуществляется агроэкологическая типизация земель. 

К настоящему времени разработаны методологические основы агроэкологической оценки, типологии и классификации земель, почвенно-ландшафтного картографирования. Однако разнообразие ландшафтных условий на территории России обусловливает  необходимость разработки региональных систем агроэкологической оценки и типологии сельскохозяйственных земель.

Несмотря на интенсивное изучение территории земледельческого пояса Западной Сибири в 70-е- 90-е годы XX века, исследований по структуре почвенного покрова и особенно ее геометрическим характеристикам явно недостаточно. В связи с развитием концепции адаптивно-ландшафтного земледелия и, в перспективе, точного земледелия изучение дифференциации почвенного покрова - факторов варьирования свойств почв, морфометрии СПП, типизации – становится особенно актуальным.

Развитие количественных методов изучения структуры почвенного покрова создает информационную основу для внедрения в данную область науки информационных технологий, в частности географических информационных систем (ГИС). Помимо электронного картографирования и  создания баз данных, ГИС-технологии обеспечивают выполнение расчетно-аналитических функций, что особенно актуально для развития современных приемов проектирования сложных природно-производственных систем, каковыми являются  сельскохозяйственные предприятия. Однако технология проектирования с использованием ГИС разработана еще недостаточно. В частности, необходима унифицированная система представления исходных агроэкологических данных, математические модели оценки продуктивности земель или матрица данных об урожайности сельскохозяйственных культур для разных типов почв; наличие региональных геоинформационных справочных систем и т.д.

Цель исследований:  выявить закономерности распределения структуры почвенного покрова  в агроландшафтах эрозионно-аккумулятивной равнины лесостепной зоны Западной Сибири, на ее основе разработать региональную ландшафтно-экологическую классификацию земель и  методику агроэкологической типизации земель для проектирования адаптивно-ландшафтных систем земледелия в условиях конкретного хозяйства.

Задачи исследований:

  1. Выявить факторы дифференциации почвенного покрова эрозионно-аккумулятивной равнины  лесостепной зоны Западной Сибири на уровне зонально-провинциальных СПП и мезо-СПП.
  2. Дать морфогенетическую и морфометрическую характеристику СПП для природно-территориальных комплексов микро- и мезоуровня на примере ключевых участков Приобского (Коченевского) плато и Барабинской низменности.
  3. Осуществить типизацию структур почвенного покрова на основе результатов качественно-генетического и статистико-картометрического анализа.
  4. Обосновать ландшафтно-экологическую классификацию земель лесостепи Западной Сибири.
  5. Обосновать методику применения морфометрических и морфогенетических показателей СПП для агроэкологической оценки и типизации земель в конкретных хозяйствах.
  6. Разработать основные принципы применения ГИС-технологий для агроэкологической оценки  земель сельскохозяйственного предприятия и проектирования адаптивно-ландшафтных систем земледелия.

Защищаемые положения:

1. Распределение структур почвенного покрова ландшафтов эрозионно-аккумулятивной равнины лесостепной зоны Западной Сибири, изменение их морфогенетических и морфометрических характеристик обусловлено  закономерностями распределения геохимических процессов: гидроморфизма  и засоления территории.

2. Структура почвенного покрова элементов мезорельефа, характеризуемых присущей им системой взаимообусловленных элементарных почвенных процессов  и трансформируемых в системе агроэкологической оценки земель  в элементарный ареал агроландшафта, является основой для топологического выделения агроэкологических типов земель. Критерием оптимальности  топологического разделения территории является коэффициент контрастности и неоднородности почвенных комбинаций типов земель.

3.        На защиту также выносится региональная ландшафтно-экологическая классификация земель, основанная на иерархически организованной системе признаков – факторов дифференциации природных условий, рассматриваемых  с позиций  сельскохозяйственного использования земель.

4.        Морфогенетические и морфометрические показатели СПП, как обязательная составляющая агроэкологической оценки земель,  являются частью  информационной базы при проектировании адаптивно-ландшафтного землеустройства.

Научная новизна работы.

Впервые на основе катенного подхода  проведено выделение и дано морфогенетическое и морфометрическое описание  почвенных комбинаций Приобского (Коченевского) плато и Барабинской низменности. Дана количественная оценка параметров неоднородности почвенного покрова – расчлененности, контрастности, сложности. 

Разработана группировка почв по степени выраженности агрономически важных свойств и на ее основе получена матрица признаков для расчета коэффициента контрастности почвенных комбинаций, встречающихся на исследуемой территории.

Построена шкала контрастности почвенных комплексов Приобского (Коченевского) плато. Определены принципы применения показателей неоднородности почвенного покрова для выделения массивов производственных полей.

Разработана ландшафтно-экологическая классификация земель Приобского плато и Барабинской низменности.

Разработана  методика  типизации земель в конкретном хозяйстве.

Сформулированы и внедрены основные принципы применения ГИС–технологий для проектирования адаптивно-ландшафтных систем земледелия.

Практическое значение

1. На основе изучения  морфометрических характеристик почвенного покрова и их связи с урожайностью сельскохозяйственных культур обосновано применение показателя контрастности СПП в качестве комплексного критерия для количественной оценки варьирования плодородия почвенного покрова.

2. Разработана ландшафтно-экологическая классификация земель и  методика агроэкологической типизации  земель в конкретном хозяйстве.  При проектировании адаптивно-ландшафтных систем земледелия они служат основой для планирования специализации производства  и прогноза  перспективности интенсификации земледелия на отдельных производственных участках. 

Апробация работы.

Результаты исследований докладывались на съездах Российского общества  почвоведов им. В.В.Докучаева (Суздаль, 2000;  Новосибирск, 2004; Ростов-на-Дону, 2008), Международных научных конференциях: по информатике  «Информационные системы и технологии» (Новосибирск, 2003); «Информационные технологии, системы и приборы в АПК» (Новосибирск, 2006); научном конгрессе «Гео-Сибирь-2005», секция «Землеустройство, кадастр земель и недвижимости, лесоустройство» (Новосибирск, 2005); Международном семинаре по прецизионным методам ведения сельского хозяйства «Качество и точность сельскохозяйственных процессов» (Новосибирск, 2007).

Публикации: По теме исследований опубликована 51 работа, в том числе в 3  коллективных монографиях, 4 методических рекомендациях и пособиях, 1 свидетельство на программу для ЭВМ.

Объем и структура работы. Работа изложена  на 367 страницах; состоит из введения, 8 глав, выводов, заключения. Включает в себя  82 таблицы, 36 рисунков, 1 приложение. Список литературы состоит из 441 источника, из них 23 на иностранных языках.

Организация исследований и благодарности.

Исследования проводились в рамках раздела «Земледелие» плана фундаментальных и приоритетных прикладных исследований Россельхозакадемии по научному обеспечению АПК РФ на 2001-2005 гг. 02.01.Н «Разработать научные основы и модели адаптивно-ландшафтных систем земледелия, обеспечивающие повышение продуктивности земель и охрану окружающей среды» и 2006-2010 гг. 02.01.Н «Разработать методику проектирования, проекты базовых элементов адаптивно-ландшафтных систем земледелия и пакеты агротехнологий  для товаропроизводителей различной специализации а условиях Сибири», проекта Новосибирского областного фонда поддержки науки и высшего образования Администрации Новосибирской области 2002-2003 гг. ФН2-1-02 «Разработка и применение геоинформационных технологий в агропромышленном комплексе».

Автор считает своим долгом выразить глубокую благодарность академику РАСХН, д-ру биол. наук, профессору МСХА им. К.А.Тимирязева В.И. Кирюшину, определившему научное направление исследований и осуществлявшему постоянную научно-методическую помощь.

Автор признателен академику РАСХН, профессору, заслуженному деятелю науки РФ, лауреату Государственной премии РФ А.Н. Власенко за  интерес к работе и  предоставленную возможность выполнения и оформления диссертации.

Искреннюю благодарность автор выражает д.б.н. А.И.Южакову, д.с.-х.н. Н.В. Семендяевой, к.с.-х.н. Л.Н. Иодко за ценные советы и творческое сотрудничество, а также  к.т.н. А.И. Павловой, сотрудникам Сибирского физико-технического института аграрных проблем  Л.А. Колпаковой, Т.Н. Бобровой.

Часть I. Методические подходы к изучению региональной структуры почвенного покрова и агроэкологической типизации земель юга Западной Сибири

Глава 1. Научные основы и направления изучения структуры почвенного покрова

Исследования структуры почвенного покрова, проводившиеся  в разных направлениях – генезис, картография, классификация (Н.М.Сибирцев, Г.Н.Высоцкий, С.С. Неуструев, Л.И.Прасолов, Н.Н.Розов  И.П.Герасимов, М.А.Глазовская, В.Р.Волобуев, Б.Г.Розанов, В.М.Фридланд), методология (В.М.Фридланд, Я.М.Годельман, Ф.И.Козловский, Ю.К.Юодис), региональные исследования (А.Ж.Меллума, Р.Я.Сталбов, Е.Н.Иванова, Н.А.Ногина, Е.В.Лобова, Л.О.Карпачевский, М.Н.Строганова, Л.П.Ильина, С.И.Маркина, Т.А.Романова, Н.П.Сорокина, Л.М.Бурлакова, Б.А.Зимовец) -  к концу XX века перешли к  следующему этапу, «ориентированному на развитие целостной теории строения  функционирования почвенного покрова в окружающей среде, то есть ландшафте (геосистеме)» (Ф.И.Козловский). Ф.И.Козловским сформулирован основной принцип развития концепции СПП -  «моделирование структурно-функциональной организации  и эволюции ПП и геосистемы местного уровня»,  как наиболее насыщенной в информационном отношении части ландшафта.

Востребованность интегрированных исследований почвенного покрова с исследованиями других компонентов ландшафта значительно возросла  в связи с глубокими последствиями антропогенного, в частности, агрогенного  воздействия на почвы, обострением проблем охраны окружающей среды и рационального использования земельных ресурсов. Прикладные исследования СПП связаны с формированием представлений о конкретном территориальном  объекте как о сложной природно-производственной системе, которая в научной литературе обозначается термином «земля». Кроме характеристики ландшафтно-генетических свойств он несет  агрономическую и технологическую нагрузку. Теоретические разработки по проблеме: классификации, определения минимальной (элементарной) единицы, изучению распределения типов земель в географическом пространстве осуществлены Л.Г.Раменским, В.М.Фридландом, Я.М.Годельманом, К.В.Зворыкиным, В.И.Кирюшиным, Н.П.Сорокиной.

В лесостепи и степи Западной Сибири изучение структуры почвенного покрова тесно связано с необходимостью решения вопросов рационального использования в сельском хозяйстве солонцовых комплексов.  Проведены исследования  геохимической миграции веществ в сопряженных ландшафтах (Н.И. Базилевич, А.А. Титлянова, В.М. Курочев, В.А. Хмелев, Т.Н. Рябова,). Осуществлено картирование и эколого-мелиоративное районирование Западной Сибири и, в частности, Барабы на основе изучения компонентов почвенного покрова (П.С. Панин, В.Н. Михайличенко, Т.Н. Елизарова, А.М. Казанцев, Л.Н.Магаева, М.Т. Устинов). Изучалась продуктивность сельскохозяйственных культур на солонцовых комплексах в зависимости от их компонентного состава, рассматривались  различные типы комплексов солонцовой лесостепи Западной Сибири, экологические аспекты  их использования, системы земледелия и агротехнологии (В.И. Кирюшин, Н.В. Семендяева, Л.В. Березин, А.И. Парфенов, З.И. Воропаева, Н.И. Добротворская, В.Т. Усолкин, А.Л. Люлинецкий и др.). Морфометрическая оценка почвенного покрова и на ее основе типизация пахотных земель осуществлялась в Алтайском крае Л.М. Бурлаковой, Н.Ф. Шурыгиной, С.И. Грибовым.

На основании тщательного анализа литературных источников получен вывод о том, что организационно-производственная структура сельскохозяйственного предприятия  обусловлена, как правило, ландшафтным устройством его территории. Следовательно, сельхозпредприятия представляет собой сложную природно-производственную систему, распределенную в пространстве, природная составляющая которой может быть описана системой агроэкологической (ландшафтной) оценки, базовым элементом которой является структура почвенного покрова и ее качественные и количественные показатели.

Глава 2.  Историко-генетический и ландшафтно-экологический анализ территории юга Западной Сибири

2.1. Основные этапы формирования ландшафтов юга Западной Сибири

В разделе дается краткий анализ литературных данных по истории развития  территории. Особенностью ее является былой  гидроморфизм и процессы засоления, которые находят отражение,  как в строении почвенных профилей, так и в структуре почвенного покрова в виде многочисленных черт, имеющих реликтовый характер либо оказывающих влияние на современные процессы почвообразования.

2.2. Уровни ландшафтной организации природных систем  и ведущие факторы дифференциации почвенного покрова юга Западной Сибири

Ориентация исследований на уровень природно-производственной  системы масштаба сельхозпредприятия обусловливает выбор в качестве объекта исследования природную систему уровня местного ландшафта, подразделяемую на урочища и подурочища, каждое из которых характеризуется  специфическими генетическими и геометрическими особенностями  почвенного покрова. Вместе с тем, рассмотрение местных ландшафтов, встроенных  в систему более крупных геоморфологических образований, в свою очередь находящихся в определенном сопряжении друг с другом, создает целостное представление о закономерностях распределения СПП на территории лесостепи Западной Сибири. 

В главе  кратко рассмотрена связь основных показателей СПП – состава  и соотношения компонентов почвенных комбинаций,  геометрических свойств почвенных комбинаций - и факторов дифференциации почвенного покрова  на  трех уровнях организации природных систем:

Биоклиматические условия, зональное положение территории в значительной степени определяют  состав почвенного покрова. по отношению к структуре почвенного покрова внутри почвенной зоны климат выступает в роли не дифференцирующего, а, напротив, нивелирующего фактора, воздействующего на почвы неизменно на больших территориях (Фридланд, 1972).

Соотношение зональных (автоморфных)  и азональных (как правило, полу- и гидроморфных) типов почв определяется ее геоморфологическим устройством (Мильков, 1986), которое в зависимости от степени дренированности территории обусловливает преобладание тех или иных типов почвообразовательных процессов в пределах одной  почвенно-климатической подзоны.

Такие показатели СПП, как сложность почвенного покрова, его геометрические особенности, его рисунок, контрастность свойств почвенных комбинаций  во многом определяется местным рельефом, влияние которого опосредовано действием главных агентов дифференциации – поверхностных и грунтовых вод.  Они обеспечивают геохимическую связь  сопряженных участков местного ландшафта.  Природной моделью его является катена. Методы описания катен, разработанные Б.Б. Полыновым, М.А. Глазовской, В.Б. Сочавой, Milne G., Kubiena W., Bocquier G. и развитые Н.И. Базилевич, Н.А. Караваевой, В.Г. Мордковичем, А.А. Титляновой,  В.М. Корсуновым и др., наилучшим образом позволяют идентифицировать участки с различной геохимической обстановкой, обусловливающей весь комплекс эдафических условий, экологическую среду для сельскохозяйственных растений. Рассмотренная иерархическая схема природных систем земледельческого пояса Западной Сибири – 1) геоморфологическая область и природно-климатические зоны, 2) геоморфологические округа, 3) местный ландшафт -  использовалась в качестве методологической основы разработки ландшафтно-экологической классификации земель.

Глава 3. Объекты и методы изучения структуры почвенного покрова лесостепи Западной Сибири

Для исследований были выбраны объекты, характеризующие почвенный покров отдельных геоморфологических округов: Приобского плато в подзоне центральной лесостепи; высокой и низкой структурно-геоморфологической ступени Барабинской низменности в подзоне центральной и южной  лесостепи.

Исследование зонально-провинциальных СПП проводилось методом «вложенных ключей». Ключевыми участками в данном исследовании являются землепользования: на Приобском плато - ОПХ «Кремлевское» Коченевского района Новосибирской области общей площадью 16964.4 га (север Приобского плато); на высокой геоморфологической ступени Барабинской низменности структура почвенного покрова изучалась в пределах землепользования АО «Кабинетный» Чулымского района (площадь 62623,3 га), ЗАО «Московское» Каргатского района (площадь 42023,6 га), АО «Убинское Убинского района (35454,1 га); низкая геоморфологическая ступень Барабинской низменности представлена структурами почвенного покрова АО «Верхкаргатское» (26476,8 га) и АО «Петраковское» (9090,2 га) Здвинского района.

Использовались топографические  и почвенные карты хозяйств, схемы внутрихозяйственного землеустройства М 1:25000, созданные Запсибгипрозем в IV туре обследования.

Генетические особенности СПП исследовались  на комплексных профилях,  полученных на основании картографических и полевых исследований. Учтены факторы почвообразования ЭПА и дифференциации ПП, прежде всего, рельеф; данные, отражающие варьирование генетических свойств почвенного профиля: мощность гумусового горизонта,  уровень залегания карбонатов, степень засоления почв. Исследование построено на сопоставлении материалов  топографической съемки с изолиниями рельефа, почвенных исследований (карта масштаба 1:25000), пояснительной записки к ней с описанием литологических особенностей почв, геоботанической съемки (карта 1:25000), схемы землепользования.

Генетико-геохимические связи между элементарными ареалами в почвенных комбинациях изучались с использованием катенного подхода, который,  опираясь на идею градиентного характера действия экологических факторов, позволяет осуществить стандартизацию элементов рельефа по совокупности ландшафтных признаков. В основе стандартизации лежит систематика элементарных ландшафтов  Б.Б.Полынова и М.А.Глазовской, основанная на различиях условий водной миграции вещества.  Вслед за ее авторами и их последователями (Н.И.Базилевич, А.А.Титляновой, В.Г. Мордковичем) в настоящей работе выделяются пять основных типов элементарных ландшафтов  или позиций катены: элювиальный с доминированием процессов выноса вещества с поверхностным стоком, основной почвообразующий процесс – дерново-степной; трансэлювиальный - характеризуется преобладанием выноса вещества над привносом, характерные почвенные процессы – дерново-луговой, рассоление; трансэлювиально-аккумулятивный – привнос веществ преобладает над выносом за счет периодического воздействия грунтовых вод, поддерживающих солонцовый процесс, характерны также дерново-луговой и солончаковый; трансаккумулятивный – характеризуется наиболее широким спектром почвообразовательных процессов – солончаковый, солонцовый, осолодение, оглеение,  дерново-луговой; аккумулятивный – преобладает привнос органического вещества и вынос в грунтовые воды минеральных веществ: солей и нерастворимых несолевых компонентов (Степные катены, 1985; Методологические и методические аспекты почвоведения, 1988). 

Данной шкалой элементарных ландшафтов автор руководствовался при выделении почвенных комбинаций на местности.

Строгая приуроченность элементарных ландшафтов к определенным элементам мезорельефа, а также их некоторое соответствие понятию «местоположение», введенному Л.Г.Раменским (1938), позволяет нам в данной работе использовать термины «элементарный ландшафт», «элемент рельефа», «позиция катены», «местоположение» для обозначения пространственной привязки почвенной комбинации как синонимы.

Задачи, связанные с  количественной характеристикой компонентов почвенного покрова, решались с использованием статистико-картометрического метода. Морфометрическая характеристика почвенных комбинаций проводилась по следующим показателям:

1) количество компонентов (ЭПА), их состав;

2) средняя площадь СПП S0 = S/n и средняя площадь составляющих S0i= Si/ni (Викторов А.С., );

3) коэффициент расчлененности КР = P/3,54S, где P –периметр ЭПА, S  -площадь ЭПА (Фридланд В.М., 1972);

4) коэффициент сложности почвенного покрова КС =КРср*Sср, где  КРср  - средний для почвенной комбинации коэффициент расчлененности; Sср– средняя площадь ЭПА (почвенной комбинации) (там же);

5) коэффициент контрастности почвенного покрова

К = (ax +by + cz + …)/20  (Юодис Ю.К., 1967), где x,y,z – доля площади компонентов в почвенной комбинации в %, a,b,c – сумма разностей между баллами признаков сопутствующих компонентов и доминирующей (фоновой) почвы;

7) дифференциация величины почвенных контуров ДПК=(Si -Sср)/nSср (Ostrowski, Jankowski, 1969); 

8) дифференциация величины почвенных периметров

ДПП = (Pi-Pср)/nPср  (там же); 

9) коэффициент неоднородности почвенного покрова КН = КК*КС (Фридланд В.М., 1972).

Вся картографическая работа – измерение площади и периметров контуров ЭПА, ЭПС,  создание картосхем типов земель - осуществлялась с использованием ГИС-технологий, в частности графического пакета MapInfo Professional.

Задача типизации структур почвенного покрова решалась на основе полученных закономерностей распределения ЭПА, ЭПС и мезо- СПП по типам элементарных ландшафтов и общности их морфометрических характеристик.

Переход к агроэкологической типизации земель осуществлялся на основе понятия об элементарном ареале агроландшафта, предложенного Кирюшиным В.И. (1993, 1996, 2005). В связи со спецификой почвенного покрова, связанной с «гидрологической комплексностью элементарных ландшафтов плоских аккумулятивных равнин» (А.И.Перельман,  1975), в настоящей работе в понятие элементарного ареала агроландшафта, кроме ЭПА и ЭПС, включены почвенные структуры второго порядка или сложные комплексы, состоящие из дырчатых ареалов ЭПС и встроенных в них контрастных ЭПА. Объединение ЭАА в типы земель осуществлялось по совокупному критерию «агроэкологические требования растений -  основные лимитирующие факторы -  приемы их преодоления или адаптации к ним».

Изучение дифференциации продуктивности агроценозов в зависимости от местоположения и соответствующих ему агроэкологических параметров  проводилось  экспериментально в условиях производственных посевов в ОПХ «Кремлевское» в течение 2003-2007 годов. Полученные данные позволили осуществить агрономическую интерпретацию смены агроэкологических условий в ландшафтной системе в увязке со свойствами почв, приуроченных к элементарным ареалам агроландшафта.

ЧАСТЬ II.  Структура почвенного покрова некоторых геоморфологических округов юга Западной Сибири

В главЕ 4 Приобское (Коченевское) плато как ландшафтная система.  Мезо- и микроструктуры почвенного покрова и ГЛАВЕ 5 Барабинская низменность дается дифференцированный ландшафтно-экологический анализ территории Приобского плато и двух геоморфологических округов Барабинской низменности: высокой и низкой геоморфологической ступени. Отмечается, что ландшафтные условия данной территории – пространственная и временная неравномерность распределения гидротермических условий, преобладание лессовидных суглинков в почвообразующих породах, приуроченность к низменной  равнине с выраженным микрорельефом, близость грунтовых вод  - способствуют развитию сложного по геометрическому рисунку и контрастного по свойствам почвенного покрова. Вместе с тем, существуют определенные закономерности в распределении типов СПП как в зональном ландшафте, так и на уровне местных ландшафтов. Показано, что основными геохимическими процессами, дифференцирующими почвенный покров на рассматриваемой территории, являются гидроморфизм и засоление. Как в зональном аспекте при переходе от Приобского плато на юго-запад к Барабе высокой, затем низкой геоморфологической ступени, так и на уровне местного ландшафта происходит нарастание гидроморфизма и засоления от плакорных (элювиальных) ландшафтов к пониженным (аккумулятивным).

Геоморфологические профили, заложенные в ключевых хозяйствах,  иллюстрируют различие типов рельефа в местном ландшафте и катенный характер варьирования основных генетических свойств почв (рис. 1,2,3). Компонентный состав почвенных комбинаций,  выделенных в пределах элементарных ландшафтов трех изучаемых объектов, представлен в табл.1.

Рис. 1. Геоморфологический профиль в ОПХ «Кремлевское» Коченевского района Новосибирской области (Приобское плато)

Рис. 2. Геоморфологический профиль в АО «Кабинетное» Чулымского района Новосибирской области (высокая геоморфологическая ступень Барабинской низменности)

Рис.3. Геоморфологический профиль в АО «Петраковское» Здвинского района Новосибирской области (нижняя геоморфологическая ступень Барабинской низменности)

Таблица 1 – Распределение почвенных комбинаций по элементам рельефа

Тип элементарного ландшафта

Элемент рельефа

Приобское плато

Бараба высокая

Бараба низкая

Эль*

Вершины увалов, водоразделы

Чв, Чо, ЧвЛсд(10%),

ЧосдЛсд(10%),

-

Чсн, Чсд,

ЧснСдл(10)

ТЭ

Повышенные слабонаклонные пространства, верхние части склонов,  лощины

Члв, ЧлвСдл(10%), ЧлсдЛ2сд(10), !Члсд, !Лсд

-

-

ЭА

Средние части склонов, водоразделы пониженных равнин

ЧлкЛсд(25%)  ЧлсдСдл(10),

ЧлснСдл(10), ЧлснСдл(25),

ЧлвЛ2сд(25)Сдл(25)

Члсд, Члсн , Члск, Снчл4

Л2сд

ЧлснСнчл3(10), Снчл4

ТЭА

Нижние части склонов, пониженные слабонаклонные поверхности

Лч, Лчв, Лчсн,

Лчск, Лчк

Лчсн, Лчск, ЛчсчЛгсч(25), Снчлсч4, Снчл3

Лчсн, ЛчснСдл(10)

Лчск

ЛчсчСнчл3(35)

ТА

Пониженные участки равнин, поймы малых рек плоские участки по периферии болот

Лгсд,Лгк,Лгсн,

Лгск, Сдл, Сдб ,

ЛгкЛгсд(40)Блп(10),

ЛгснСдл(10), ЛгсчБлп(25)

ЛгснСнчл2,1(10) Лгск, ЛгсчБлпсч(10)

Лгсн,Снчл3,Сдл

Лгск,сч, Снчл2,1, Лгск,счБлпсч(10%), Скл

Ак

Бессточные западины

Блп, Бтн, Блпсч

Блп, Бтн, Блпсч

Блпсч, Бтнсч

Блп

* Эль – элювиальный, ТЭ - трансэлювиальный, ЭА – элювиально-аккумулятивный, ТЭА – трансэлювиально-аккумулятивный, ТА - трансаккумулятивный, Ак – аккумулятивный.

Как видно из таблицы 1, почвенный покров повышенных  элементов рельефа в Барабинской низменности  на высокой геоморфологической ступени характеризуется отсутствием зональных, а также эродированных почв. Это связано с аккумулятивным  характером всей геохимической системы Барабинской низменности, ее пониженными  высотами над уровнем моря.        Поэтому даже водораздельные элементы местного рельефа нельзя отнести к элювиальным ландшафтам, так как они испытывают на себе периодическое влияние близко залегающих грунтовых вод, создающих восходящий поток влаги с определенной степенью минерализации.

Тот и другой уровень организации природных систем характеризуется вполне определенным соотношением элементарных ландшафтов, обусловливающим дифференциацию почвенного покрова по генетическим и морфометрическим признакам: набору почвенных разновидностей, типам горизонтальной и внутрипрофильной миграции вещества, определяющей окислительно-восстановительный и щелочно-кислотный режимы почв, размерам и конфигурации ЭПА и ЭПС, контрастности почвенных комбинаций (ПК) (рис.4).

Рис. 4. Соотношение площади типов элементарных ландшафтов в Приобье и Барабинской низменности

На территории Приобского плато 67,7% площади приходится на элювиальные, трансэлювиальные и элювиально-аккумулятивные элементарные ландшафты с зональными почвами и их комплексами, а также лугово-черноземными выщелоченными, карбонатными и осолоделыми, которые используются в пашне. В Барабинской низменности на территории высокой геоморфологической ступени (АО Кабинетное) элювиальных ландшафтов практически нет, на низкой (АО Петраковское) - их площадь составляет всего 4,19%. Вместе с элювиально-аккумулятивными ландшафтами они занимают  2,65% площади в АО «Кабинетное» и 13,41% в АО «Петраковское». Почвы данных местоположений составляют основную часть пахотного фонда хозяйств.

Иногда  в пашню вовлечены черноземно-луговые, зачастую солонцеватые  и солончаковатые почвы трансэлювиально-аккумулятивных позиций, однако их продуктивность по  отношению к зерновым культурам и технологические качества весьма низкие. Основная часть площади в этих хозяйствах приходится на переувлажненные солонцовые и солончаковые почвы трансаккумулятивных и аккумулятивных местоположений (88,03% в АО «Кабинетное» и 80,2% в АО «Петраковское»). Такая структура местного ландшафта в значительной степени ограничивает набор культур, определяет доминирование кормового направления в растениеводстве и  требует глубокой адаптации агротехники.

Далее в главах дается подробное описание генетических свойств основных типов и родов  почв с учетом их привязки к элементарным ландшафтам. Отмечается значительное различие свойств почв по многим параметрам,  важным не только с точки зрения генезиса, но и в агрономическом смысле.

Неоднородность почвенного покрова определяется частотой смены почвенных  ареалов в пространстве. Углубленный статистический анализ показал, что наибольшие значения коэффициента вариации приурочены к  повышенным, но плоским слабодренированным пространствам с выраженным микрорельефом. На примере геоморфологического профиля в ОПХ «Кремлевское» показано, что наиболее высокие коэффициенты вариации характерны для показателей глубины залегания карбонатного слоя (до 70%),  мощности гумусового горизонта А и переходного АВ – 35 и 60% соответственно. В меньшей степени варьирование проявляется на транзитных склонах с чередованием комплексов лугово-черноземных осолоделых почв с серыми лесными осолоделыми и черноземов обыкновенных осолоделых (до 30 и 20% соответственно). Новый всплеск варьирования (до 50 и 40%) характерен для трансэлювиально-аккумулятивных позиций,  он  связан с появлением  большого количества мелких контуров солодей луговых в  массивах лугово-черноземных почв.

Морфометрическая характеристика почвенного покрова Приобского плато и Барабинской низменности

Распределение площади хозяйств между ЭПА и ЭПС показано в табл.2

Как видно из таблицы 2, наибольшей комплексностью почвенного покрова характеризуется Приобское плато. Причем преобладание ЭПС над ЭПА характерно именно для повышенных, но плоских с выраженным микрорельефом  элементарных ландшафтов. В Барабинской низменности относительная площадь, занятая комплексами, значительно ниже. Это связано с тем, что около половины площади хозяйства приходится на заболоченные пространства, в которых абсолютное преобладание имеют мегамассивные элементарные ареалы лугово-болотных перегнойных, болотных низинных торфянисто-глеевых иногда солончаковатых, почв.  Комплексность почвенного покрова характерна здесь для трансаккумулятивных позиций. 

В ОПХ «Кремлевское»  более половины площади хозяйства занято почвенными комбинациями, относящимися к сложным сочетаниям. Они образованы крупными контурами ЭПА и ЭПС,  находящимися  в геохимическом соподчинении в зависимости от положения на элементах мезорельефа: ареалы автоморфных почв занимают верхние плакорные  части увалов, в подчинении у автоморфных почв на очень пологих склонах или плоских поверхностях находятся полугидроморфные комплексы.

Таблица 2 – Распределение площади ЭПА и ЭПС по  элементарным ландшафтам, % от общей площади хозяйства

Тип элементарного ландшафта

Приобье

Бараба высокая

Бараба низкая

ЭПА

ЭПС

ЭПА

ЭПС

ЭПА

ЭПС

Элювиальный с автоморфными почвами Чв, Чо и их комплексами

8,22

8,75

-

-

4,18

-

Транэлювиальный верхних частей склонов с Л 1,2сд, Чл в,сд,  в т.ч.смытыми

6,13

17,80

-

-

-

-

Элювиально-аккумулятивный местоположений среднего уровня или водоразделов пониженных равнин Чл к,сн,ск и их комплексы

12,3

14,51

1,02

1,62

7,58

0,90

Трансэлювиально-аккумулятивный нижних частей склонов с  Лч в,к,сд,сн,ск,сч и их комплексами

9,54

-

5,6

3,63

5,73

1,41

Трансаккумулятивный пониженных участков равнин, поймы малых рек, плоские участки по периферии болот с Лг сд,к,сн,ск,сч, Сдл

16,09

2,47

28,0

20,93

19,1

10,5

Аккумулятивный заболоченных впадин

4,23

-

39,1

0,0

50,6

0,0

Всего ЭПА и ЭПС

56,46

43,54

73,8

26,2

87,2

12,8

Взаимное расположение почв оказывает влияние не только на почвенные режимы и свойства, но и на геометрические особенности почвенных контуров. В частности форма  элементарных почвенных ареалов отражает микрорельеф местоположений (рис.5).

Рис.5. Форма элементарных почвенных ареалов в ОПХ «Кремлевское» Коченевского района (Приобье)

А – чернозем выщелоченный, Б –лугово-черноземная почва, В – черноземно-луговая, Г –луговая солонцеватая, Д – лугово-болотная перегнойная, Е – солоди луговые.

Форма ареалов автоморфных почв в основном изоморфная, иногда вытянутая, отражающая форму вершин увалов, на которых они сформировались (рис.5А). Контуры полугидроморфных лугово-черноземных почв в  основном изоморфные, часто кольцевые, опоясывающие вершины увалов (5Б). Форма ареалов черноземно-луговых почв определена их местоположением: в подножии склонов увалов ареалы имеют ленточную полузамкнутую форму (5В). В аллювиальной равнине с выраженным микрорельефом, образовавшейся на месте высохшего древнего озера, формируются ареалы луговых почв лопастной асимметриодной формы, часто дырчатые (5Г). Лугово-болотные и луговые почвы, приуроченные к ложбинам, имеют разветвленную древовидную форму (5Д). Солоди луговые, как правило, локализованные в замкнутых понижениях, образуют мелкие ареалы правильной округлой формы (5Е).

В Барабинской низменности основные закономерности изменения формы ЭПА и ЭПС те же. Стоит лишь отметить своеобразные очертания ЭПА и ЭПС на гривах низкой геоморфологической ступени в АО «Петраковское»  (рис.6).

Преобладает ленточная форма ареалов. Для проектирования однородных агротехнологий важны размеры таких контуров: они составляют 150-250 метров в ширину и 4-7 км в длину. Такая конфигурация обусловливает постоянную обработку полей в одном направлении или объединение соседних ареалов в границах производственного участка при условии близких агротехнологических свойств.

Рис. 6. Форма ЭПА элювиальных и элювиально-аккумулятивных позиций в АО «Петраковское» (Бараба низкая)

Площадь ЭПА и ЭПС закономерно изменяется  (табл.3).  В Приобье наибольшие значения характерны для элювиальных и трансэлювиальных позиций катены, снижаются к трансаккумулятивным. Размеры заболоченных ЭПА малы.

Ареалы ЭПС заметно крупнее по сравнению с аналогичными ЭПА, а расчлененность их выше. В элювиальных и трансэлювиально-аккумулятивных  позициях максимальная площадь ЭПС достигает 486,9-624,6 га.

В Барабе высокой размеры ЭПА и ЭПС на водоразделах варьируют в пределах 11,5 - 29,3 га, в трансаккумулятивных местоположениях средняя площадь ЭПА и ЭПС варьирует от сотых долей гектара до 58-70 га.

Таблица 3 – Количественная характеристика элементарных почвенных ареалов и элементарных почвенных структур

Позиция

катены

Доминирующие почвы

Средняя площадь ЭПА/ ЭПС, га

Коэффициент расчлененности  ЭПА/ЭПС

Приобье

Бараба высокая

Бараба низкая

Приобье

Бараба высокая

Бараба низкая

Эль

Чв, Чо

87,5/253,5

-

45,3/ -

1,57/3,10

-

2,0/ -

ТЭ

Л1,2,3сд, Члсд

Члв, Члк

31,0/166,6

-

58,5/82,2

2,10/2,86

-

3,0/3,33

ЭА

Члсн, сд Снчл4

69,0/111,6

13,1/20,9

-

2,13/2,48

1,55/1,95

-

ТЭА

Лчсд, в,к, Снчл3,2

64,5/120,0

16,9/21,5

16,1/128,4

2,87/3,18

1,83/2,49

2,13/4,4

ТА

Лгсд,сн,ск,сч Сдл, Сдб, Снчл1

5,3/41,9

5,2/23,9

36,3/121,0

1,6/3,7

1,8/2,46

3,12/3,4

АК

Блп, Бтн

6,2

54,9

74,3

1,7

-

2,12

Наибольшими размерами элементарных ареалов характеризуются болотные низинные почвы. Это,  как правило, ЭПА,  площадь единичных контуров достигает 1154 га. По сути, они являются фоновыми почвами, в которые вкраплены островки повышений с полугидроморфными почвами. В низкой Барабе максимальная площадь ЭПА в элювиальных позициях достигает 84-125 га, ЭПС практически отсутствуют.  В транзитных ландшафтах площадь ЭПА и ЭПС варьирует очень широко: от 0,3 до 148 га, в трансаккумулятивных ландшафтах площадь единичных ареалов составляет 339-654 га.

По средним значениям степени расчлененности ареалы почв относятся к нерасчлененным  (КР<2) и слаборасчлененным  2<КР<4. Однако единичные ареалы, особенно крупных размеров, расположенные в трансаккумулятивных позициях, характеризуются очень сильной расчлененностью: КР составляет 7-10.  Такие ареалы характерны для трансаккумулятивных ландшафтов Барабинской низменности. 

Изучение контрастности почвенного покрова

одной из наиболее важных характеристик почвенного покрова как с общеэкологической  точки зрения, так и  в связи  с использованием комплексных земель в сельскохозяйственной обработке, является контрастность.  Контрастность почвенного покрова – трудноустранимый недостаток,  который обусловливает различия в выборе приемов основной обработки почвы и в связи с этим весь последующий комплекс мероприятий по уходу за посевами культур. Зачастую участки с контрастными почвами оказываются бесперспективными в плане применения интенсивных форм производства из-за разновременности подготовки к посевным работам,  созревания сельскохозяйственных культур, пестроты урожайности в пределах одного рабочего участка.

Количественное определение контрастности почвенной комбинации сталкивается с определенными трудностями. В соответствии с методическими подходами, разработанными В.М.Фридландом (1965, 1972) и развитыми  Ю.К.Юодисом (1967), контрастность почвенного покрова определяется степенью различия внутренних свойств, присущих почвам и отражающих процессы почвообразования. Количественное определение степени различия свойств при континуальном характере их изменения требует определенного градуирования степени проявления каждого свойства для всего перечня почв рассматриваемой территории.  Для разработки шкалы контрастности нами выбраны следующие  основные процессы: дерновый, выражающийся в мощности гумусового горизонта и степени его гумусированности,  выщелачивание, проявление гидроморфизма, осолодение, засоление, осолонцевание, эрозия. Для градуирования видов почв по глубине залегания карбонатов (степени выщелоченности), солевого горизонта, осолоделого горизонта, по содержанию гумуса в гумусовом горизонте,  использовалась Классификация почв России (2004, с. 269-270).  По признаку «увлажнение» почвы разделялись на ступени с учетом  Диагностики и классификации почв Западной Сибири (1985)  и  Диагностики и классификации почв Омской области (1990), но с введением дополнительной  градации полугидроморфных почв, названной нами гидроморфно-полугидроморфной. В нее вошли  черноземно-луговые почвы, в которых признаки увлажнения выражены сильнее, чем у лугово-черноземных, и зачастую в описаниях почв регионов они рассматриваются вместе с луговыми. Однако  в отличие от луговых почв они часто вовлечены в пашню и активно используются. Введена также градация сильно увлажненных почв, которые практически весь вегетационный период обводнены с поверхности или  в верхней части профиля, за исключением засушливых месяцев в отдельные годы. Эти почвы имеют временное использование под культурные пастбища. По степени эродированности разделение на ступени осуществлялось на основе Классификатора почв Новосибирской области (ВИСХАГИ). Группировка почв по степени выраженности отдельных свойств представлена в таблице 4.

Таблица 4 – Вспомогательные шкалы степени выраженности отдельных свойств в почвах Приобского плато и Барабинской низменности (фрагмент)

Свойства почв (признаки)

Выраженность свойства

Баллы

Параметры оценки

Почвы

Степень выщелоченности профиля

Карбонатные

1

Вскипание на глубине <30 см

Члк, Лч к,сч, Лгк,сч

Высококарбонатные (слабо выщелоченные)

2

30-50 см

Чо, Чосд, Лчск, Лгск

Среднекарбонатные (средневыщелоченные)

3

50-80 см

Чл (сд, сн, ск),

Лч(сд, сн, ск)

Лг (сд, сн, ск),

Сдл, Сдб, Блп

Глубоко карбонатные (сильно выщелоченные)

4

80-120 см

Чв, Л1-2-3сд

Увлажнение

Автоморфные

1

Глубина залегания грунтовых вод > 6 м

Чв, Чо

Полугидроморфные

2

4-6 м

Л1-2-3сд, 

Чл(к, в, сд, сн, ск)

Гидроморфно-полугидроморфные

3

3-4 м

Лч (к, в, сд, сн, ск, сч)

Гидроморфные

4

1-3 м

Лг (к, в, сд, сн), Сдл

Сильно увлажненные

5

<1 м

Блп, Блп сч,  Бнт0

На основании данной группировки была разработана матрица выбранных признаков (свойств) для всего перечня почв, встречающихся в исследуемых объектах – более 120 наименований (табл.5). Полученная матрица позволяет унифицировать расчеты контрастности любой почвенной комбинации, содержащей компоненты из данного перечня, использовать ее в электронных таблицах, в частности Excel, что значительно облегчает эту весьма трудоемкую задачу. 

Значения коэффициента контрастности, полученные для ЭПС в ОПХ «Кремлевское» Коченевского района Новосибирской области, закономерно в соответствии с градиентом увлажнения нарастают  от 1 в элювиальных позициях до  16,25 в трансэлювиально-аккумулятивных и снова снижаются до 2,5-5,0  в аккумулятивных. Выраженность увлажнения комплекса (условно ВУ), рассчитанная  как средневзвешенная величина из балла увлажненности на долю участия почвы в комплексе, варьирует от 1,1 у автоморфных комплексов до  4,5 – гидроморфных.

Таблица 5 – Матрица признаков почв для расчета коэффициента контрастности (фрагмент)

Наименование почвы

Индекс почвы

Карбонатность

Увлажненность

Осолодение

Засоленность

Солонцеватость

Мощность гуму-сового горизонта

Содержание

гумуса

Эродированность

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

Светло-серая лесная осолоделая среднемощная

Л1 сд 2

4

2

2

1

1

5

3

1

Темно-серая лесная осолоделая среднемощная

Л3сд 2

4

2

2

1

1

5

5

1

Чернозем выщелоченный среднемощный среднегумусный

Чв23

4

1

1

1

1

5

5

1

Результаты дисперсионного  анализа показали, что почвенные комплексы  достоверно  разделяются на 4 группы: с ВУ 1-2, 2-2,2; 2,2- 2,5; 4,1-4,5  (табл.6). 

Таблица 6 - Группировка почвенных комплексов по выраженности увлажнения местоположения и коэффициентам контрастности (на примере ОПХ «Кремлевское»)

Позиция катены

Выраженность увлажнения ВУ

Компоненты комплексов

Коэффициент контрастности КК

Э-элювиальная

1,0-2,0

Чв и Чо с серыми лесными осолоделыми почвами до 10%

1,0-2,5

ТЭ - трансэлювиальная

2,0-2,2

Лугово-черноземные осолоделые и выщелоченные с серыми лесными осолоделыми до 10% и солодями луговыми до 10%

2,5-7,5

ЭА - элювиально-аккумулятивная средних частей склонов

2,2-2,5

Лугово-черноземные осолоделые, карбонатные, солонцеватые с серыми лесными до 25% и солодями луговыми до 25%

10,0-16,3

ТЭА - трансэлювиально-аккумулятив-ная нижних частей склонов

2,5-4,1

Нет комплексов

-

ТА – трансаккумулятивная

4,1-4,5

Луговые карбонатные, солонцеватые, солончаковые с солодями луговыми и болотными до 25% и лугово-болотными почвами до 10%

2,5-5,0

Ак - аккумулятивная

>4.5

Нет комплексов

-

Как следует из таблицы 6,  контрастность ЭПС в значительной степени коррелирует с геохимическим статусом местоположения, то есть наибольшее разнообразие почвенных комплексов и их высокая контрастность связаны с местоположениями, в которых одновременно действуют противоположно направленные почвенные процессы элювиирования и аккумуляции вещества, то есть в трансэлювиально-аккумулятивных элементарных ландшафтах.

Почвенные комбинации трансаккумулятивных позиций малоконтрастны, так как все компоненты почвенного покрова относятся к гидроморфным почвам, но выраженность увлажнения здесь максимальная. В отличие от элювиальных элементарных ландшафтов, в которых КК также невысок, почвы здесь холодные, постоянно переувлажнены. Использование их в пашне нецелесообразно.

На основании проведенного  анализа коэффициентов контрастности почвенного покрова элементарных ландшафтов и соответствующих им условий произрастания сельскохозяйственных культур разработана шкала контрастности почвенных комбинаций, которая может применяться для топологической диагностики  земель и определения границ земельных массивов, однотипных с точки зрения использования в сельскохозяйственном производстве (табл. 7).

Таблица 7 - Шкала контрастности почв в почвенных комплексах Приобского (Коченевского) плато

Диапазон коэффициентов контрастности

Градации шкалы контрастности

1,0-2,5

малоконтрастные

2,5-8,0

среднеконтрастные

8,0-12,5

сильно контрастные

12,5-17,0

очень сильно контрастные

Для оценки сложности и неоднородности почвенного покрова хозяйства в целом, был рассмотрен   второй и третий иерархические  уровни почвенных комбинаций: простые и сложные сочетания. Наибольшая степень неоднородности характерна для сочетаний, включающих автоморфные и гидроморфные почвы (контрастность 9,97, неоднородность 1,43). Высокими показателями контрастности и неоднородности (6,42 и 1,60 соответственно) характеризуются также гидроморфные сочетания, включающие в себя солонцеватые и солончаковатые почвы.

Агроэкологическая типизация земель

ЭПА и ЭПС,  рассмотренные с точки зрения их сельскохозяйственного использования, идентифицируют элементарные ареалы агроландшафта (ЭАА)  или виды земель – низший таксономический уровень в  схеме ландшафтно-экологической классификации земель (Кирюшин, 1993,1996, 2005). В соответствии с данной концепцией задача агроэкологической типизации земель решалась в двух аспектах. Первый - группировка видов земель (ЭАА) основана на сопряженном анализе трех групп факторов: 1) экологических условий данных ЭАА, 2) факторов, лимитирующих сельскохозяйственное производство, и  3) соответствующих им приемов земледелия (табл.8).

Второй аспект – топологический: границы территориальных выделов типов  земель совпадают с границами элементарных ландшафтов, которые в свою очередь диагностируются по внешним признакам элементов рельефа и границам ЭПА, ЭПС, а также комплексов второго порядка, если  они состоят из дырчатого или сильно расчлененного ЭПС с вкраплениями контрастных ЭПА. Для таких комбинаций лимитирующий фактор определяется по компонентам с худшими агроэкологическими условиями. Выходным продуктом этого этапа работы является карта агроэкологических типов земель (рис.7).

Аналогичная процедура группировки земель и их картографирования осуществлена и для хозяйств - объектов исследования  в Барабинской низменности. В диссертационной работе дана сравнительная характеристика морфометрических показателей типов земель. Показана высокая  корреляция между коэффициентом контрастности автоморфных и автоморфно-полугидроморфных типов земель и урожайностью зерновых  культур.

Таким образом, методика  типизации земель в конкретном хозяйстве включает в себя следующие основные этапы:

а) общая характеристика агроландшафтного района, выявление факторов дифференциации земель;

б) выявление особенностей геоморфологического строения и типов элементарных  ландшафтов;

в)  выделение ареалов СПП с единым генетико-геохимическим содержанием, создание карты почвенных комбинаций (ЭАА или видов земель);

г) выявление факторов,  лимитирующих выращивание ведущих сельскохозяйственных культур, степень их воздействия и приемы преодоления или адаптации;

д) по сходству способов использования земель и приемов агротехники ЭАА  объединяются в агроэкологические типы земель, создается карта типов земель и легенда к ней.

е) определяется потенциальная продуктивность типов земель относительно ведущих сельскохозяйственных культур при разных уровнях интенсификации производства.

Таблица 8- Агроэкологические типы земель ОПХ «Кремлевское» Коченевского района Новосибирской области (фрагмент)

Позиция катены

Типы земель

Элемент рельефа

Литология почв и почвообразующих пород

Доминирующие ЭПА и ЭПС,

Лимитирующие факторы

Рекомендуемое использование, типы севооборотов

Система основной обработки почвы

Пути интенсификации

Элюви-альная

Автоморф-ные и автоморфно-полугидро-морфные

Вершины увалов и повышенные плоские пространства

Тяжелосуглинистые на тяжелых лессовидных  суглинках

Вариации Чв и ЧвЛ2сд(10), Чосд и ЧоЛ2сд(10)

Быстрое обесструктурива-ние пахотного слоя, ранневесенний дефицит фосфатов

Пашня, зернопаро-вые севообо-роты, продовольст-венная пше-ница, рожь и др.

Чередова-ние разных видов обработки

Отказ от энергоем-ких видов обработки, гербициды, удобрения

Транс-элюви-альная 

Полугидро-морфные слабоэрозионные с линейной эрозией

Ложбины, водотоки

Тяжелосуглинистые на тяжелых лессовидных  суглинках

!Л2сд

Эрозионные процессы, закустаренность

Водоохран-ная зона

Полугидро-морфные слабоэрозионные с плоскостной эрозией

Склоны южной экспозиции в пашне

Тяжелосуглинистые на тяжелых лессовидных  суглинках

!Члсд

Эрозионные процессы

Пашня, кормовые севообороты

Глубокие безотваль-ные обработки

Противо-эрозионные мероприя-тия

Слабопереувлажненные (полугидроморфные)

Верхние  части скло-нов, плоские слабонаклонные поверх-ности с мик-рорельефом

Тяжелосуглинистые на тяжелых лессовидных  суглинках

Комплексы Члв, Члсд с Л2сд до 10% и Сдл 10%

неоднородность по мощности гумусового горизонта, срокам поспевания почв

Пашня, зернопаро-вые севообо-роты,  продо-вольственное зерно, зернофураж

Глубокая безотваль-ная обработка

Землевание химизация

Рис. 7. Распределение типов земель на территории ОПХ Кремлевское

Автоморфные

Полугидроморфные

Полугидроморфные

Гидроморфно-полугидроморфные

То же-солонцеватые

То же- солончаковые

Гидроморфные

Гидроморфные засоленные

Заболоченные

ЧАСТЬ III. Прикладные аспекты изучения структуры почвенного покрова юга Западной Сибири

Глава 6. Ландшафтно-экологическая классификация земель эрозионно-аккумулятивной равнины лесостепи Западной Сибири

       В основе предлагаемой классификации лежит классификационная схема земель, разработанная Кирюшиным В.И. (2005). Она рассматривается как продолжение агроэкологического районирования, «призванного интегрировать ландшафтное и экологическое направления» (Агроэкологическая оценка земель…, 2005). Ввиду неразработанности данного районирования, используется природно-сельскохозяйственное районирование России (Земельные ресурсы СССР, 1990). Классификационная схема  включает в себя 10 таксономических уровней: агроэкологические группы, подгруппы, разряды первого и второго порядка, классы, подклассы, роды, подроды, виды, подвиды земель. Агроэкологические группы и подгруппы земель выделяются по ведущим агроэкологическим факторам, определяющим направление их сельскохозяйственного использования, и степени их проявления. Выделяются земли плакорные, засоленные, солонцовые, переувлажненные и т.д. Отнесение территории к той или иной группе земель определяет соотношение угодий, организацию территории хозяйства, основное направление растениеводства, структуру пашни. Группировка земель в зависимости от особенностей рельефа, литологии и других факторов более низкого иерархического уровня определяет тип севооборотов, агротехнологий. Виды земель, особенности структуры почвенного покрова и почвенных свойств определяют выбор отдельных технологических приемов.

Предлагаемая классификация земель лесостепной зоны в геоморфологической области четвертичных аллювиальных равнин (табл.9, фрагмент), разработанная на основе изучения структуры почвенного покрова Приобского (Коченевского) плато и  Барабинской низменности и агроэкологической типизации

Таблица 9 – Ландшафтно-экологическая классификация земель лесостепи Западной Сибири (фрагмент)

Зоны,  провин-ции

Агроэкологическая группа (по ведущим агроэко-логическим фак-торам)

Агроэкологическая  подгруппа (по степени проявления ЛФ)

Разряды I порядка (по абсолютным высотам)

Разряды II  порядка (по морфогенетическим типам рельефа)

1

2

3

4

5

Западно-Сибирская лесостепная, Приобское плато (Коченевское)

Плакорные земли

Автоморфные

120-250

Полого-увалистые дренированные равнины

Переувлажненные земли

Слабопереувлажненные (полугидроморфные)

120-250

Полого-увалистые дренированные равнины

Среднепереувлаж-ненные (гидро-морфно-полугидро-морфные)

150-115

Слабодренированные равнины

Сильнопереувла-жненные (гидро-морфные) 

135-115

Слабодренированные равнины

Окончание табл.9

Классы,  подклассы (по генезису почвообразующих пород)

Роды (по мезоформам рельефа)

Подроды (по крутизне и экспозиции склонов)

Виды (по ЭПА  и ЭПС)

Виды (по контраст-ности)

6

7

8

9

10

Тяжелосуглинистые на тяжелых лессовидных  суглинках

Вершины увалов и повышенные плоские пространства

Вариации

Чв и ЧвЛ2сд(10), Чосд и ЧоЛ2сд(10)

Средне-контраст-ные

Тяжелосуглинистые на тяжелых лессовидных  суглинках

Верхние части склонов, плоские слабонаклонные поверхности с микрорельефом

до 1 град, преимущественно северо-восточная

ЭПА Члв, комплексы Члв,сд с Л2сд(10%) или Сдл(10%)

Средне-контраст-ные

Тяжелосуглинистые на тяжелых лессовидных  суглинках

Средние части склонов собирающей формы, седловины

до 1 град

Комплексы Члсд,к с Л2сд(25%) и Сдл(25%) в сочетании с ЭПА Сдл  и Лч

Сильно контраст-ные

Глинистые на оглеенных покровных средних суглинках

Разветвленные ложбины с временными водотоками, залесенные

до 1 град

Вариации Лгсд-Лгсн-Лчсд-Сдл-Лгк в сочетании с  ЭПА Блп и Л2сд

Средне- и сильно-контраст-ные

земель, ориентирована на решение вопросов сравнительной эффективности производства различных видов продукции  на разных землях, выбора способов использования и организации территории, соответствующей конкретным условиям.

Глава 7. Агрономическая интерпретация СПП.  Типизация земель и ее использование в агроэкологической оценке и проектировании систем земледелия. 

В данной главе на существующей схеме землеустройства ОПХ «Кремлевское» показан пример использования морфометрических показателей СПП для оценки оптимальности землеустройства. Показано, что приведение границ производственного поля площадью 511,2 га в соответствие с границами типов земель и оптимизация способа использования в соответствии с агроэкологическими условиями типов земель приводит к повышению урожайности яровой пшеницы при экстенсивном уровне производства от 15 до 17 ц/га, затраты на 1 га площади уменьшаются  от 5,7 тыс. руб. до 4,4 тыс., а рентабельность использования данного участка возрастает от 36% до 64%.

Глава 8. Формализация исходной агроэкологической информации и применение информационных технологий в проектировании систем земледелия

В условиях перехода сельскохозяйственного производства к многообразным формам землевладения и землепользования проектирование землеустройства и земледелия требует  увеличения объемов информационной обеспеченности, применения для этого приоритетных информационных технологий, в частности ГИС-технологий, банков и баз данных, экспертных систем, позволяющих моделировать различные сценарии решения производственного проекта. В Сибирском НИИ земледелия и химизации сельского хозяйства в 2002-2004 гг. совместно с Сибирской государственной геодезической академией и Сибирским  физико-техническим институтом аграрных проблем был разработан программный продукт «Автоматизированное рабочее место (АРМ) агронома-землеустроителя и агронома-технолога», целью которого являлось создание инструмента для автоматизированного многовариантного проектирования адаптивно-ландшафтной системы земледелия в конкретном хозяйстве.  Проект был реализован на примере ОПХ ««Кремлевское» Коченевского района Новосибирской области. Автором настоящей диссертационной работы  в составе творческого коллектива разрабатывалась структура АРМа и блок агроэкологической оценки земель хозяйства. Для работы использовался графический пакет MapInfo Professional.

Информационная модель системы земледелия представляет собой интеллектуальную компьютерную систему, структура которой включает в себя три  основных блока: 1) ГИС, как аппаратно-программный комплекс для сбора, управления, анализа и отражения пространственно-определенных данных; 2) СУБД, содержащая специализированную нормативную информацию, необходимую для проектирования: ландшафтно-экологическую классификацию земель, агроклиматический справочник, БД с агрохимическими, технологическими, экологическими и экономическими региональными нормативами и коэффициентами; 3) блок математического моделирования  с программами расчета потенциальной продуктивности почв и рабочих участков, моделирования севооборотов и других элементов систем  земледелия. 

В данной главе показаны основные этапы работ по созданию информационной основы для проектирования адаптивно-ландшафтных систем земледелия с применением ГИС-технологий.

1.Обширная и разноплановая информация об экологических условиях хозяйства обобщается, структурируется и визуализируется в виде цифровой модели местности (ЦММ) - многослойной тематической карты хозяйства, содержащей слои: топография с нанесенными на нее изолиниями рельефа, литологическая карта, геоботаническая карта, почвенная карта, схема существующего землеустройства. База данных каждого слоя имеет  геометрический и атрибутивный блоки. Геометрический блок БД слоя «Почвы», например,  содержит электронную карту почвенного покрова хозяйства. Полями атрибутивной БД являются следующие основные показатели: мощность пахотного слоя, содержание гумуса, гранулометрический состав почв, степень кислотности, уровень питательного режима (содержание NPK) и т.д., – всего более 30 признаков.

2. Создается электронная карта структур почвенного покрова или карта элементарных ареалов агроландшафта, она же карта видов земель. Атрибутивная база данных такой карты содержит информацию о наличии лимитирующих факторов в ЭАА,  рациональном способе использования (набор сельскохозяйственных культур, тип севооборота, тип угодья), мероприятиях по улучшению данных видов земель.  Основным критерием для последующей автоматизированной группировки ЭАА является их принадлежность к типу земель. Классификация типов земель должна быть определена заранее на основе изучения геоморфологического профиля на территории хозяйства или следует использовать разработанные в НИИ классификации земель для данного природно-сельскохозяйственного района. При общности перечисленных характеристик виды земель объединяются в агроэкологические типы земель, и создается новый слой с соответствующей картой «Типов земель».

3. Далее на фоне карты типов земель организуется новый слой «Производственные участки», который может быть получен путем цифрования существующего землеустройства или созданием новых полей в соответствии с границами типов земель, выделенных в результате агроэкологической оценки.

4. Осуществляется определение продуктивности почвенного покрова полученных участков применительно к основным сельскохозяйственным культурам, выращиваемым в конкретном хозяйстве. Распределение урожайности в пространстве отражается в виде ГИС-картограмм урожайности культур.

5. На основе послойного сопоставления картограмм осуществляется размещение культур и севооборотов и  расчет среднемноголетней  продуктивности севооборота на данном типе земель при заданном  уровне интенсификации.

Дальнейшее проектирование сводится к формированию базовых элементов систем земледелия, а именно системы обработки почвы, исходя из свойств почв выделенных типов земель, системы удобрений, системы защиты растений и т.д. Для этого проектировщик должен располагать информационно-справочными системами и математическими моделями расчета  данных блоков проекта. Опыт применения ГИС-технологий показывает, что  использование электронного картографирования и вспомогательных программных продуктов, совместимых с ГИС, значительно расширяет возможности моделирования различных сценариев земледелия, облегчает процедуру расчетов продуктивности земель и экономической эффективности различных вариантов их использования.

ВЫВОДЫ

1. Распределение структур почвенного покрова ландшафтов эрозионно-аккумулятивной равнины лесостепной зоны Западной Сибири, изменение их морфогенетических и морфометрических характеристик обусловлено закономерностями распределения геохимических процессов: гидроморфизма  и засоления территории. Типы структуры почвенного покрова тесно связаны с типами элементарных ландшафтов геоморфологических округов.

Соотношение площади элементарных ландшафтов в геоморфологических округах различается: в Приобье доминируют  элювиальные и, особенно, транзитные элементарные ландшафты с комплексным почвенным покровом. Барабинская низменность, как на высокой геоморфологической ступени, так и на низкой, характеризуется значительным преобладанием аккумулятивных ландшафтов с мегамассивными элементарными ареалами переувлажненных лугово-болотных и болотных почв.

Наибольшая комплексность почвенного покрова характерна для трансэлювиально-аккумулятивных и трансаккумулятивных ландшафтов. Она формируется полугидроморфными и гидроморфными почвами засоленного ряда разной степени засоления, солонцеватости  и осолодения с участием незасоленных полугидроморфных и гидроморфных почв.

2. Показано, что морфометрические показатели структуры почвенного покрова также подчиняются основным закономерностям пространственного распределения элементарных ландшафтов.  Наибольшие значения площади ЭПА и ЭПС на  Приобском плато характерны для  автоморфных и автоморфно-полугидроморфных  СПП элювиальных ландшафтов.  В среднем они  составляют 100-200 га. В Барабе, как на высокой, так и на низкой геоморфологической ступени, наиболее крупные ареалы СПП, размеры которых в среднем составляют около 50-70 га,  характерны для аккумулятивных позиций. При этом варьирование площади ЭПА и ЭПС значительно. Имеются единичные ареалы автоморфных почв в Приобье с площадью 400-600 га, и ЭПА аккумулятивных позиций в Барабе, достигающие 1150 га.

3. Наибольшие значения расчлененности, сложности и контрастности почвенного покрова характерны для трансаккумулятивных элементарных ландшафтов с комплексами и мелкоконтурными сочетаниями засоленных и солонцовых почв с лугово-болотными почвами и солодями. КР почвенного покрова данных местоположений варьирует от 2 единиц в Приобье до 4 в Барабе; КС  - от 0,4 в Приобье до 1,2 на высокой геоморфологической ступени Барабинской низменности; максимальные коэффициенты контрастности изменяются от 8 в Приобье до 18-23 на низкой геоморфологической ступени Барабы.  Интегральный показатель неоднородности почвенного покрова (КН) в целом ниже в Барабе, чем на Приобском плато, в связи с доминированием мегамассивных ЭПА аккумулятивных позиций Барабинской низменности, их несложностью  и неконтрастностью. В Приобье больше разнообразие почвенных видов, связанное с развитием микрорельефа на приподнятых равнинных поверхностях трансэлювиально-аккумулятивных ландшафтов.

4. Показано, что ЭПА, ареалы ЭПС или ареалы почвенных комбинаций второго уровня сложности, приуроченные к определенным элементам мезорельефа, дифференцируемым по доминированию одного или комплекса взаимообусловленных геохимических  процессов, и описываемые конкретными  морфогенетическими и морфометрическими показателями почвенного покрова, характеризуются определенным  набором агроэкологических условий и лимитирующих факторов, обусловливающих выбор видов сельскохозяйственных культур и элементов систем земледелия, что позволяет рассматривать данные ареалы как элементарные ареалы агроландшафта или виды земель.

5. Показано, что агроэкологическая типология земель осуществляется на основе анализа совокупности факторов: 1- экологические условия видов земель (ЭАА), 2 - лимитирующие факторы, 3 – общность приемов их преодоления или адаптации.

Картографическое выделение агроэкологических типов земель или топология земель  осуществляется путем объединения ЭАА, отнесенных к одному типу использования.

6. На основе обобщения полученных материалов сформирована ландшафтно-экологическая классификация земель Приобского плато и Барабинской низменности. Выделены следующие основные группы земель:  плакорные,  эрозионные,  переувлажненные, солонцовые,  солонцово-солончаковые,  засоленные. Подгруппы выделены по степени проявления фактора, определяющего содержание группы – всего 20 подгрупп.

7. Показано, что практическое применение морфометрических и морфогенетических показателей СПП для агроэкологической оценки земель и землеустройства основано на принципе выделения производственных участков в пределах агроэкологического типа земель.  Доказано, что критерием  оптимальности топологического разделения территории является снижение коэффициента контрастности и неоднородности почвенных комбинаций производственных участков.

8. Дано обоснование перечня почвенных свойств, определяющих контрастность почвенного покрова в  ландшафтах лесостепи Западной Сибири.  К ним относятся: уровень залегания карбонатов в почвенном профиле, степень увлажненности почвенного профиля, степень проявления осолодения, засоления, солонцеватости, мощность гумусового горизонта, содержание гумуса, степень проявления водной эрозии. Разработана группировка почв по степени выраженности данных свойств и матрица признаков для расчета коэффициента контрастности почвенных комбинаций.

9. Доказано, что  на автоморфных и автоморфно-полугидроморфных  типах земель существует высокая корреляция между коэффициентом контрастности почвенного покрова и урожайностью зерновых культур  (R = 0,74),  что позволяет использовать данный показатель для прогноза потенциальной продуктивности  выделяемого участка.

10.  Сформулированы основные принципы применения информационных технологий для агроэкологической оценки земель сельскохозяйственного предприятия и проектирования адаптивно-ландшафтных систем земледелия (АЛСЗ). Информационной базой для АЛСЗ  является  интегрированная информационная система, содержащая следующие блоки: 1) ГИС, как аппаратно-программный комплекс для сбора, управления, анализа и отражения пространственно-определенных данных; 2) БД с возможно более полной первичной информацией о природных и производственных ресурсах объектов землепользования; 3) блок математического моделирования и оптимизационного выбора систем земледелия и землеустройства.

11. Основой интеллектуальной системы является картографическая информация о хозяйстве на базе ГИС-технологий с широко развитой структурой информационных слоев, непосредственно связанных со специализированными базами данных и блоком математического моделирования. 

12. Установлена последовательность моделирования АЛСЗ с применением информационных технологий: агроэкологическая оценка земель на основе максимальной дифференциации территории хозяйства на ЭАА, оценка потенциальной продуктивности земель, моделирование долгосрочного функционирования земледелия (продуктивность севооборотов), экономико-математическое моделирование функционирования хозяйства (системы обработки почвы, удобрений, защиты растений и т.д.).

Список работ, опубликованных по теме диссертации

Статьи, материалы конференций, брошюры и тезисы

  1. Семендяева Н.В. Экологические требования при мелиорации солонцов/Н.В.Семендяева, Н.И. Добротворская //Земледелие.- 1991.- №11. – С.68-70.
  2. Семендяева Н.В. Динамика солей в профиле луговых многонатриевых солонцов Западной Сибири /Н.В.Семендяева, А.И. Южаков, Н.И. Добротворская//Сибирский вестник сельскохозяйственной науки.–1996.- №1-2. – С.3-8.
  3. Южаков А.И. Система экспертной оценки плодородия почв /А.И. Южаков, Н.И. Добротворская// Тез. докл. II съезда  почвоведов России/С.-Петербург, 1996. - Кн.2.
  4. Добротворская Н.И. Экологические аспекты использования аккумулятивных равнин Барабы и Северной Кулунды/ Н.И. Добротворская//Мат. науч. чтений, посв. 100-летию закладки первых полевых опытов И.И. Жилинским. (8 июля 1997 г.)/ Новосибирск, 1997.- С.55-57.
  5. Добротворская Н.И. Стабильный стронций в лесостепных и степных ландшафтах Западной Сибири/ Н.И. Добротворская, Н.В.Семендяева// Почвоведение.. – 2001. - №2.- С.192-203.
  6. Усолкин В.Т. Агроэкологическая характеристика, свойства и плодородие черноземно-луговых комплексных солонцеватых почв северо-восточной Барабы в связи с их обработкой/ В.Т. Усолкин, Н.В. Семендяева, Н.И. Добротворская, А.В. Баранов // Сибирский вестник сельскохозяйственной науки. -  2001.- №3-4. -  С.11-15.
  7. Семендяева Н.В. Агроэкологические ограничивающие факторы в производстве зерна как основа типизации земель в лесостепи Западной Сибири/Н.В.Семендяева, Н.И. Добротворская, А.И. Кожевников//Повышение устойчивости и эффективности агропромышленного производства в Сибири: наука, техника, практика: Материалы научно-практической конференции – Кемерово: СО РАСХН, Кемеровский НИИСХ, Кемеровский СХИ, ЗАО КВК <Экспо-Сибирь>. - 2002 – С.14-15.
  8. Каличкин В.К.Использование геоинформационных систем для оценки земель сельскохозяйственного назначения/ В.К. Каличкин, Н.И. Добротворская, А.И. Южаков, А.И. Ким// Геоэкологические проблемы почвоведения и оценки земель: Материалы международной научной конференции. - Томск, 2002 – с. 478-481.
  9. Каличкин В.К. Проблемы разработки АЛСЗ для хозяйств Сибири с использованием компьютерных технологий/ В.К. Каличкин, О.Ф.Савченко, А.С.Тарасов, Н.И. Добротворская//Современные проблемы земледелия и экологии: Сб. докл. Междунар. научно-практ.  конф. - 10-12 сент. 2002.-  Курск:  ВНИИЗиЗПЭ, 2002. – с. 291 – 294.
  10. Калюжин В.А. Технология создания цифровых почвенных и землеустроительных карт для целей оценки природно-ресурсного потенциала земель сельскохозяйственного назначения/В.А. Калюжин, Н.И. Добротворская, О.А. Мичкова, А.И. Ким //Современные проблемы геодезии и оптики: Сб.  материалов LIII международной науч.-технической конф., посвященной 70-летию СГГА. 11-21 марта 2003 г. Ч.III/ СГГА. – Новосибирск, 2003. – С.269-271.
  11. Красноусова С.К.Особенности построения интеллектуальной системы в землепользовании/С.К. Красноусова, О.Ф.Савченко, Н.И. Добротворская// Научная сессия МИФИ-2003. Сб. науч. тр. Т.3. Интеллектуальные системы и технологии. М.: МИФИ, 2003. - С.193-194.
  12. Добротворская Н.И. Структуры информационно-аналитической системы для агронома/ Н.И. Добротворская, О.Ф. Савченко, Л.А. Колпакова//Информационные системы и технологии: Сб. матер. Межд. научно-технич. конф. 22-25 апреля 2003 г. Т.3/ НГТУ. – Новосибирск, 2003. – С. 41.
  13. Южаков А.И. Система экспертной оценки сравнительной продуктивности почв с использованием ГИС-технологий/ А.И. Южаков, Н.И. Добротворская // Информационные технологии, информационные измерительные системы и приборы в исследовании сельскохозяйственных процессов: Агроинфо-2003. Материалы Межд. науч.-практ. конф. (Новосибирск, 22-23 октября 2003 г.). Ч.2 / Новосибирск, 2003. – С.107-110.
  14. Власенко А.Н. Структура агроландшафтов и пути ее оптимизации /А.Н. Власенко, Н.И. Добротворская //Сибирский вестник сельскохозяйственной науки. - 2004.- №2.-  С. 86-88.
  15. Добротворская Н.И. Изучение структур почвенного покрова  с применением  ГИС-технологий/ Н.И. Добротворская, А.И.  Ким//Почвы - национальное достояние России: Материалы IV съезда Докучаевского общества почвоведов  9-13 августа 2004 г.- Кн.2. – Новосибирск: «Наука-центр», 2004.- С.157.
  16. Власенко А.Н. Использование геоинформационных систем  в агропромышленном комплексе/ А.Н. Власенко, В.К. Каличкин, Н.И. Добротворская и др.// ГЕО-Сибирь-2005. Т.3. Землеустройство, кадастр земель и недвижимости, лесоустройство. Ч.1: Сб. материалов  научн. конгресса «ГЕО-Сибирь-2005», 25-29 апреля 2005 г., Новосибирск/ – Новосибирск: СГГА, 2005.- С.3-9.
  17. Добротворская Н.И. Автоматизированное рабочее место агронома – интеллектуальный инструмент проектирования адаптивно-ландшафтных систем земледелия/ Н.И. Добротворская, Л.А. Колпакова, О.Ф. Савченко // Информационные технологии, системы и приборы в АПК. Ч.1. Материалы Междунар. науч.-практ. конф. «АГРОИНФО-2006» (Новосибирск, 17-18 октября 2006 г.). – Новосибирск, 2006. – С.201-210.
  18. Власенко А.Н. Компьютерная программа для расчета доз азотных удобрений в хозяйстве и оценки их эффективности/ А.Н.Власенко, Н.И. Добротворская, И.Н. Шарков. и др // Информационные технологии, системы и приборы в АПК. Ч.1. Материалы Междунар. науч.-практ. конф. «АГРОИНФО-2006» (Новосибирск, 17-18 октября 2006 г.). Россельхозакадемия. Сиб. отд-ние. – Новосибирск, 2006. – С.73–77.
  19. Добротворская Н.И. Термическая неоднородность почв местного агроландшафта как критерий типизации земель/ Н.И. Добротворская, А.И.Южаков, С.Ю. Капустянчик и др.//Деятельность академика И.И.Синягина в становлении и развитии сибирской аграрной науки: Материалы Междунар. науч. конф., посвящ. 95-летию со дня рожд. акад. И.И.Синягина (Новосибирск, 20-22 марта 2006 г.)/РАСХН Сиб. отд-ние. - Новосибирск, 2007.  - С.143-151.
  20. Добротворская Н.И. Методические и методологические  аспекты создания информационно-справочной системы сельскохозяйственного назначения/ Н.И. Добротворская, А.И.Павлова//Организация почвенных систем (методология и история почвоведения): Тр. II Национальной конференции с международным участием, Пущино, Московская обл.,5-9 ноября 2007 г. – Пущино, 2007. – С.52-56.
  21. Добротворская Н.И. Некоторые почвенные комбинации  Приобского плато и агроэкологическая типизация земель/ Н.И.Добротворская// Почвы Сибири: генезис, география, экология и рациональное использование: Матер. конф., посвящ. 100-летию Р.В.Ковалева, 1-4 декабря 2007 г., Новосибирск. – Новосибирск, 2007. – С.58 - 59.
  22. Добротворская Н.И. Динамика влагообеспеченности почв в агроландшафте как агроэкологический критерий типизации земель/Н.И.Добротворская // Проблемы землепользования в зоне рискованного земледелия: Матер. Межд. науч.-практич. конф. - Саратов, 2007. – С. 43-46.
  23. Добротворская Н.И. Автоматизированное рабочее место агронома как инструмент для проектирования и ведения адаптивно-ландшафтных систем земледелия/Н.И. Добротворская, О.Ф.Савченко, Л.А. Колпакова //Качество и точность сельскохозяйственных процессов: материалы междунар. семинара по прецизионным методам ведения сельского хозяйства. 23-28 сент. 2007 г., Новосибирск, Россия/Новосиб. гос. аграр. ун-т. – Новосибирск, 2008. –С.30-34.
  24. Добротворская Н.И. Агроэкологические требования сельскохозяйственных культур в системе оценки и типизации земель  Западной Сибири/Н.И. Добротворская, В.Т. Усолкин//Сибирский вестник сельскохозяйственной науки, 2008, №12.- С. 32-39.
  25. Добротворская Н.И. Ландшафтно-экологическая классификация земель Приобского плато Западной Сибири/Н.И. Добротворская// Сохраним почвы России. Материалы V съезда Всероссийского общества почвоведов им. В.В.Докучаева. Ростиздат, Ростов-на-Дону, 18-23 авг. 2008 г. - С.466.
  26. Альт В.В. Компьютерная программа для разработки схемы землеустройства с использованием ГИС-технологии/ В.В. Альт, Л.А. Колпакова, Т.Н.Боброва, Н.И.Добротворская//Сибирский вестник сельскохозяйственной науки.- 2008.- №9.- С.76-82.
  27. Добротворская Н.И. Структура почвенного покрова северной лесостепи Барабы в системе агроэкологической оценки земель/Н.И.Добротворская// Проблемы рационального использования малоплодородных земель: Материалы Межд. науч.-практ. конф.(г.Омск, 28-29 апреля 2009 г.)/РАСХН. Сиб. отд-ние. СибНИИСХ – Омск: 2009. - С.32-36.

Методические рекомендации и пособия

  1. Каличкин В.К. Размещение сельскохозяйственных культур в Томской области на основе экспертной оценки продуктивности земель/ В.К. Каличкин, А.И Южаков, В.Г. Азаренко, Н.И. Добротворская, В.А.Хмелев//Методич. рекомендации. Томск, 2001.- 22 с.
  2. Пособие по возделыванию зерновых культур в Новосибирской области//Под ред. Власенко А.Н. / Россельхозакадемия. Сибирское отделение, ГНУ СибНИИЗХим СО РАСХН, департамент АПК администрации Новосибирской обл. – Новосибирск, 2006. – 104 с.
  3. Власенко  А.Н. Освоение солонцовых земель Барабы и Северной Кулунды/ А.Н. Власенко, Н.В. Семендяева, Н.И. Добротворская и др.//Методич. пособие/РАСХН. Сиб. отд-ние. СибНИИЗХим. – Новосибирск, 2006. – 28 с.
  4. Власенко А.Н. Особенности информационного обеспечения агроэкологической оценки земель для проектирования адаптивно-ландшафтных систем земледелия с использованием ГИС-технологий/А.Н. Власенко, Н.И. Добротворская и др.  // Методич. пособие/Россельхозакадемия,  Сиб. отд-ние, СибНИИЗХим. – Новосибирск, 2007. – 40 с.

Монографии

  1. Адаптивно-ландшафтные системы земледелия Новосибирской области / Под ред. Кирюшина В.И.  и Власенко А.Н. ( в коллективе авторов). - Новосибирск, 2002.-387 с.
  2. Семендяева Н.В. Теоретические и практические аспекты химической  мелиорации солонцов Западной Сибири/Н.В. Семендяева, Н.И. Добротворская. - Новосибирск, 2005. -156 с.
  3. Семендяева Н.В. Опыт мелиорации и сельскохозяйственного использования солонцов лесостепной зоны Западной Сибири/Н.В. Семендяева, Н.И. Добротворская// Генезис и мелиорация почв солонцовых комплексов. Под общ. ред. Н.П.Панова. – М.: Россельхозакадемия, 2008. - С.147-153.

Свидетельство:

Власенко А.Н., Альт В.В., Каличкин В.К., Добротворская Н.И., Южаков А.И., Боброва Т.Н., Копакова Л.А., Павлова А.И., Савченко О.Ф., Исакова С.П.. Свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ №2007614434 «Автоматизированное рабочее место агронома-землеустроителя (АРМ землеустроителя)».

 





© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.