Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему
ОРГАНИЗАЦИЯ И АНАЛИЗ НА ЭВМ РЕЖИМНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ В ЦЕЛЯХ ГЕНЕТИЧЕСКОЙ ИНТЕРПРЕТАЦИИ ПОЧВЕННЫХ СВОЙСТВ И ПРОЦЕССОВ
ВАК РФ 06.01.03, Агропочвоведение и агрофизика
Автореферат диссертации по теме "ОРГАНИЗАЦИЯ И АНАЛИЗ НА ЭВМ РЕЖИМНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ В ЦЕЛЯХ ГЕНЕТИЧЕСКОЙ ИНТЕРПРЕТАЦИИ ПОЧВЕННЫХ СВОЙСТВ И ПРОЦЕССОВ"
1ШНЛЯ ОРДЕНА ДЕЖНА И ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ АКАДВИЯ СКЛЬСКОХСШЙСТВНШХ НАУК им.В.И.ДОИН*
ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕН! ПОЧВЕНШЙ ИНСРПУГ мм. В. В. ДОКУЧАЕВА
УДК 631.4:681.142 Н» пркмх рукмшм
ПРОХОРОВ АНДРЕЙ ШКОЛАЕЕМЧ (
ОРГАНИЗАЦИЯ И АНАЛИЗ НА ЭШ ДММК РБВШНЫХ ИССЛВДОВАЖЙ Б ЦЕЛЯХ ГЭИМЧЕСКОЯ ИНТЕРПРЕТАЦИИ ПОЧВЕНШХ СВОЙСТВ И ПРОЦЕССОВ
Омцимымо» 06.01.08 - почммдмлш
\ ■
>АВТОРК«СРДТ дяомргацам на ш«шш* учммЖ омпмш мздинт оммкогомЯОТМННИК наук
МОСКВА- 1965
л ■
Работ* выполнен* » мбораторин и»т*ма.гкч*ожя* м«годоа «оследовали* поч» Овине Трудового Красного Змммым Почмнного институт* мм.В.В.Докука*••
Няучкм» ду*оводителиI *
доктор оымкохомйстмнкшс Щфк В.А.РСМОВ камдцдвт млмкохозяйвтмнтх иву* Г.П.ПКГРОСЯН
Офпрыыша «гш он ей ты:
домор бпоаогммскюс мух Б.Л.ДШГШЕВ
МЦМ№1 омьскохоэяйотмшш м*ух Е. И, ПАНКОМ
•ргвмяэдция - Институт Поч»омд«нм ш (тштм
АН СССР
. воетомгс« 1^66 г. м* з«в*д*юм
кого «ОМ» А 020.££.01 при Почммгом ян-тв
Мосжм, 10901?, ПыжевймЯ тр.?
С дмсоергшфмй мояио ознажшмтм:« » бябжмут* Починного I мысгкту»» ам.В.в'.Аокучма*
автореферат раз ослам 1666 г.
Уогаш омсромрь м
в.с.одшщов
4«1У&льмцс1ь_проблеии развития автоматизированных информационных еистем(АИС), ориентированных на решение задач теоретического почвоведения к его приложений в сельском хозяйстве и мелиорации обусловлена тем, что автоматизация НИР на основе ЭШ, совершенствование систем сбора, хранения, передачи и обработки инфорыони ■ повышение эффективности автоматизированных систем управления определены ХХУ1 съездом КПСС в качестве одних из основных факторов ускорения научно-технического прогресса.
В настоящее время разработка теоретических основ организация и анализа данных почвенных исследований в отношении статичных характеристик почв и реализация их в действующих АИС а основном завершена..-На. очереди стоит задача совершенствования подходов к создание автоматизированных банков данных изучения динамичных параметров почвы, В этой связи возникает проблемы формализации описаний динамичных почвенных свойств* разработки количественных методов анализа данных стационарных и,в первую очередь, режимных исследований, накопления опыта содержательной интерпретации результатов математической обработки данных, Цели_ра02ту состояли в:
- разработке принципов организации и анализа данных режимных исследований в почвоведении на основе ЭЕН;
- создании действушщей АИС режимных наблюдений, проводимых на - мелиорированных солонцах-солончаках(Сн-Сч) Араратской равнины;
, - решении средствами АИС ряда задач режимных исследований и об-' общении накопленных в НИШмА ЫСХ Ары.ССР данных многолетних наблюдений за мелиоративным состоянием освоенных Ск-Сч, а также данных изучения сезонной н межлоливной динамики солевого Профиля ж влажности почв разного уровня мелиорироеанности} ■ - построении моделей дикашкк солей в профиле освоенных Сн-Сч и диагностических моделей различных уровней мешорировашюсти в зависимости от срока с момента введения территорий в сельскохозяйственное использование.
Hpвизна_работы заключается в том, что создана АИС режимных наваждений дм целей накопления и обработки данных до изменение во времени почвенных свойств:
- осуществлено объединение средств сбора к накопления данных,с одной стороны, и их оперативного и разнопланового анализа - в другой; разработано специальное математическое обеспечение сне* теш, валвчашцее программный комплекс управления данными(списа-
центральной
НАУЧНАЯ БИБЛИОТЕК А
Моек, сельэ^охвз. академии им. К. А. Тимирязева
Инв.
нив и м&нилулшроаанив) и их обработки иатеиатическнии метода«* (оценка и моделирование).
- с помоцью разработанной ЛИС обоснована целесообразность выделения трех родов о ре образовании* орошаемых Сн-Сч, получена характеристика выделенных таксонов в виде статистической оценки почвенных свойств, математических моделей динамики солевого iiid-фипа, формализованных правил диагностики таксономической принадлежности иелиорироранних почв Ь'расхаунской опытно-мелиоративной станции (ЕрОМС) НИИПиА МСХ' Арм.ССР.
Зрая1иче£ка«_э начимоcjb 5
- введена в действие АИС JISLANT) , информационно Я базой которой являются данные 10-15 летних наблюдений за свойствами н режимами мелиорированных Сн-Сч EpOMC¡
- проведена оценка экспертной группировки мелиорированных Сн-Сч по степени вираженности мелиоративного эффекта и основным тен-денфигм динамики солевого профиля, подтверждена её обоснованность;
- предложена система справочных данных по мелиоративному состоя-ник почв ЕрОМС, их диагностические и динамические модели. Параметры моделей и справочные данные хранятся в базе данных(БД) АИС , к а сочетании с накопленными в библиотеке запросов алгоритмами манипулирования и обработки(анализаJ данных позволяет любому ' пользователе АИС решать задачи классификации и диагностики мелиорированных Сн-Сч;
- разработанные методические подходы К программные средства могут использоваться для веления ЕД cattix разнообразных режимных исследований на ЭВМ СМ-4 минимальнойконфигурации. Оки применялись и в значительной мере опробованы в других приложениях организации к анализа данных почвенных исследований; проводимых на почвенных объектах различных природных зон.
Разработка АИС ¡$&iAA/J> велась по плану НИР Почвенного института им.В.В.Докучаева (тем 05I.CÍ.02.0I * Г.Р. 007657). АИС
внедрена ь ЦЗДПиА UQC Ары.ССР и л Почвенном ми-те мм. В.В.Докучаева; основные её псщсистемы используются в подразделениях Почвенного института дм вадеши архивов данных почвенных исследования на CU ЭВМ, в ряде других научно-исследовательски* организаций.
Материалы диссертации докладывались на Всесоюзных конференциях и совецанижх (Душанбе,1963; Пущине,1983), на расширено« заседании филиала ВОЛ Ajm.CCP (Ереван,1983), на конференциях молодо ученых
факультета, почвоведения ШТУ им. В. Ломоносова н Почвенного ил-тм ни. В.В.Дйкучаева Ц583,1Ш4,Ю(5), к» Ученой Совете Почвенного института (1004,1585). Во пш диссертации опубликовано 2 работы, • Ш1МГЛ депонирован» I рукопись»* слана в печать I работа. 11а-прши диссертационной рабом волиис в отчет лаборатории математических методов исследования почв Почмкиого института, депонированный в В1ШЩ в 1304 году/,1нв. №00285, 0020171 /.
Диссертация изложен« на страницах машинописного текста, содерыт таблиц, йЛ рисунков; состоит из пяти гла», введения, з&клтення к ры&одав, приложения. Сшсак житературы из 1^0 названий, из них иностранных авторов.
Глава I. тошаизиговшия шмрьущщшая састлад. • как* йодах швдстюз оеласш рщпшх исаадвшй
В гдам проводится ан&сиз специфики структуры, процедур обработки данных релицнцц исследований почв. Уделяется адимыше формализации описаний объектов, изучаемых ь ходе режимных наСладекяЯ, определение и формализации описания элементарноЛ лочьенной едина-цыСа понимании А.¿.Роде) во времени и пространстве, которое используется в качестве модели элементарного объекта ЛИС- Натем-тической моделью такого объекта служит многомерная случ&йиад величина. Обсуждается роль експерта-почвоведа на этапа первичной структуризации представлений об изучаемом объекте.
Функции эксперта состоят в постановив задач, на решение которых должна быть ориентирована создаваемая ЛИС, в построении концептуальной модели объекта исследования, в определении структуры данных, получаемых в ходе проведения исследований. В списании почвенных объектов эксперт выделяет совокупность показателей, относящихся к почве в целом, , »( отдельному профиле, горизонту} определяет.параметры, временная дкн&мике которое должна бить отражена в базе данных АИС. .
Специфика АИС режимных наблюдений состоит в учете тех почвенных показателей, которые обладают естественной изменчивостью м времен» и/или динамично изменяются в связи с хозяйственным использованием и мелиорацией почв. Временные тренды могут быть линейными или циклическими,**«) всегда осложнены случайными флух-гуациями. Поэтому одним из типов задач, решаемых с помочь» АИС, является определение вида тренд» как некоторой закономерной(детерминированной) составляющей случайного(стохастического) процессе . Раччнчнил почвенные свойства обладая»? неодинаковым характерны»
времемеш изменений. Это также может служить предметом исследования. Наконец, временная изменчивости почвенных свойств должна выть вычленена яч фоне их пространственной неоднородности. В этой связи используются соответствуйте методы и методики полевого опробования, во многом опре делящие структуру исходник данных и приемы и* обработки.
Таким образом, режимные исследования еключагт как учет изменений почтенных свойств во времени, так и учет их пространственного варьирования,, с целью его элиминирования. В связи с этим и в этом смыс -ле АНС, позволяющая "взглянуть назад*, оценить современное состояние, сделать предположении о будущих значениях этих свойств, может рассматриваться как информационная модель исследуемой почвы. Совмещение в рщлках Д}1С средств сбора, хранения, пом ска и визуализации данных со средставми их анализа, придает'системе характер инструмента исследования строения и функционирования природной системы, включаюцей почву в качество элемента, например, системы агробиогео— ценоза(ДБГЦ).
Глава 2. ОБЪЕКТ И МЕТОД* ИССЛЕДОВАНИЯ
В глава дается характеристика объекта исследования- мелиорированных, ранее содово-эасоленныхЛ почв АраратекоЯ равнины, а также представляется разработанная нами A1ÍC , служащая средств«?«
организации и анализа данных комплексных исследований, проводимых на ЕрОМС, расположенной в пойменно-террасной части долины Арикса.
ftjCop почвенного объекта, на котором .осуществлялась реализация в действующей ЛИС принципов организации и анализа данных режимнкх наблюдений, проводился с учетом следующих двух требований: /ААро-явленив динамики почвенных свойств как в плане линейного временного тренда, так и в плане выраженности:циклических явлений(годовые, сезонные, менее длительные циклы); /В/налячив массового материала в виде исходных данных многолетних режимных наблюдений, проводимте по единой методике. Этим требованиям отвечал как сам рнбрпниый объект, так и материал многолетних исследований водно-солевого режима мелиорированных Си-Сч, собранный сотрудниками НИИЯиА МСХ Арм. ССР под руководством Г.В.Петроскна. Этот-материал.дополн«ныЛ данным! наших полевых исследований, лег в ocnojy базы данных АНС.
Коренная,мелиорация Сн-Сч с использованием ахтииных химических мелиорантов (серная.кислота,_ сармоиислоа зиелеэо) га фоне глубокого рыхления.(разрушение глинистых слоев в пределах верхней метровой толщи почво-грунтов), тщательной планировки полей я гф£ективно
действующего дренажа существенным образом меняет свойства исходных почв и условия их постмелиоративной эволиции. Ведущим фактором фор-ыированкл профиля мелиорированных почв становится комплекс антропо* генных воздействия, а преобладание в исходны* почтах процессы со-ленакопления и осолонцевамия сменяются процессами рассоления к рло-солонцевання при изменении випоткого водного рвкимя на ирригационно-прошеной (пери одичаем к прошеной) в период сельскохозяйственного использования мелиорированных территорий. Изменяются а благоприятную для сельскохозяйственных культур сторону химические, физико-химические , водно-физические, биологические свойства мелиорирован -них почв. Система мелиоративно-профилактических, культур-твхническ^ агрохимических мероприятий практически исключает реставрацию засоления и осолонцевамия, обеспечивает последовательное возрастание биологической активности и плодородия освоенных Сн-Сч. Это позволяет отнести мелиорированные Сн-Сч Араратской равнины к группе типов почв антропогенного происхождения н аццедить их в качестве самостоятельного типа в систематическом списке почв АраратскоД равнины.
Первым этапом построения АИС является разработка концептуальной модели АБГЦ мелиорированных См-Сч. В названии "АБГЦ мелиорированных Сн-Сч" мы акцентировали тот факт, что в центре нашего внимания находится почеенно-мелиорвтивный аспект строения н функционирования •АБГЦ. Это факторы, процессы, явления, непосредственно связанные с водно-солевым режимом почв. С этой точки зрения в системе АБГЦ мы вццелили следующие основные элементы/рис.1/: почво-грунт, грунтовые води, растения, атмосферу, комплекс управляю>чих воздействий человека. Последний может рассматриваться и каЯ система управления водно-солевым режимом и плодородием освоенных Сн-Сч.
В целях детализации описания почвенных параметров, влияицих на *водно-солевоЯ режим к/или зависящих от него, в рамках блока почво-грунт виделены субблоки {минеральный скелет, ионно-еолевоЯ комплекс органическое вещество(гучус, микробное население и биологически активные соединения - ферменты).
При функционировании АБГЦ получается некоторой результат, который может быть выражен в виде критериев продуктивности, качества урожая, динамики параметров мелиоративного сотсяния почв, эффективности поливов, уровня биологической активности почв и т.п. Поскольку я центре нашего рнимания находится водно-солевой реишм, то дичаникя его пч{лиетров рвссматрирается как основной результат, на
' АБГЦ мелиорированных Сн-Сч | Атмосфера ] ^
I
'астенив
. органическое ^Т ВецеСТВО
Почво-грунт
минеральный скелет
"1
Система управления
г------\
|| Прогноз j
I I
монно-с о лево Я коутлекс
-^j Грунтовые BoibT^zLl •
3
'Результат
сз
(ЪбО'Жий »frfreKT
к?
£
Справочные данные
Принятие решений
Реализация управления
^ ^ J Щ1J ¿ .к. пил ^
Рисунок I. Концептуальная блок-схема строения и функционирования АЕГЦ мелиорированных Сн-Сч ЕрОМС и системы управления водно-соле-шм режимам и плодородием почв.
основании оценки которого принимается-решение о реализации управлявших воздействий. Управление осуществляется через изменение речкма орошения, выбором и размещением культур и т.д. В качестве информационного обеспечения принятия репения кожет использоваться разработанная нами ЛИС JOLANb.
Общее представление об архитектуре и функционировании ЛИС JtHJ4t> можно составить по рисунку 2. Здесь, прежде всего, имеется {(аза данных (БД) - совокупность хранящихся в памяти ЭВМ структурирован- , ta«x данных. Так как в БД содержатся денные всех пользователей, а каждый пользователь связан только со стоек часть» (!а?ы, то у кпч-дого иэ них имеется собственное представление о содертимо* ГД( w;-яет быть оби^м для нескольких пользователе Я,- или в значительной мере пересекаться). Это пользовательское представление фиксируется ня входном языке системы (языке описания данных - 1ВД) в >{>ор»?
■exe«" данных. В отлкчле от ese «и, описывающей всю ВД, noiU«U-тедьскяв схемы называется "подсхем»»«". На ршеун*« 3 приведен фрагмент псиной «хеш бааы данных ЛИС, нмехцей тахов же цш, «« ■
вея ЛИС в целом - JOLBNp
Далее, имеется система управления базой данных (СУВД) « хоып-лако программ маннаулнровашя данными. В качества СУБД в АИС ¿ALAND использован* ю^ормационио-ооаскоыш снстема(ШС) общего казначеям, разработаиная в Почвенном мнетятута вы.В.В.Докучаев»
- ' Г-ГРИЕЯ£№Е ÇiiîM eíik-f-ШГХ
— Г V г й Ni""
íiP^i-íFft FJft^ftttETPítW теЛМОРйТКЁЧОГО
—1 ' . СОСТОЯНИЯ CCEIEVKy-t ССПОЧТСЕ'-СС/ТС'ЧЧРКС? Й^ЛРЙТСЧОЙ
— * ViHHfîilÇt "CT ¿^и.ггр "¿Í^EC*»1' *»■» CEVÍE СРЕШЕЧЧЯ О P13PE3E'
» T£V,TT<If>»— ^SK.ПУНКТ Ч 7.!!, к рс Tit t цел» yVítCTCK > ПЕЛ* —
rea » чел»
t ЦЕЛ.» — K^CÍHMÍlT'i ■
СКЕРУЧЧЙ 1 . ЦЕЛ* -— wjwt ^ nnCW^E
ГЕСЯи ' t УЕЛ/ W/ÎÇ - 1
■ ссрт » текст«««
м1я_гср t TE4CT<1S>J
TÍVEWM »2' — ПРОЧЕТ PK сяся сгтсге05'чния
егр t иел»
нгр 1 цел» '. — НИХНЯЯ rPflW^ÎUft
'KfíiVHOCTb 12у — EmWOÜTt
SfftTft ) SE«»
tíCMM » 2' - - сестре ÇÇIVOÛ емтячк.ч vw ГРУМТСЕ^Ч SC»
PH I ЕЕ«*
ПУХОСТ t SEW» — CVXOK ÇCÎftïÎH
COftft t E'EVí ■ — частая челс^нтеть *со?>
e-E WE П t ÇE«» — ЧЕЛЯЧЧОСТЬ
• cl
«С4-. 1 ÇE4»
С4» 1 ЕЕ«»
№ t EEX»
NftK t eewi — K<4fК ПО Рй^НССТЧ
'ППК tZ" — cgc ït<ç KC'ITifiSKC Vi СО»ЕР««ННЕ n,f>Tû
t ЕЕ«« — t^r.^k» H<t 1С? f!C'4EW
f-r- (ТгЦ t PEVÍ — ^К^в'НЧ 1С? rptfl^ ПОЧЕМ'
i — КЙ iç»ï novpw
» 6ew> — wr, ~H<Ç up ГСЧРЧ
-ГКПС t PE«J — tî'tË^viiWE ГИЯС^ f \
-ryrty: i2' .— i ССАЕРЧйНИЕ rvf!V»C*t tTO ТИШИНУ)
rvíí t
'»EP-ftK ч2' « •ЕР^ЕЧТйТЧ^ЦЧ йКТИЕ^'С'С tí
y^jttBT i Б£«> — ^fEbTít?<i *"!Г ГЯ^'КС^У 1Г '24 1
tÉrfi'tP t eç«, — чГГ TT* 1Г
У^ЕЙЗЙ t EEW* — ypEítíft'vW" НЧЗ tr RC4E«'í<l
fiiT-l t UEJllr — НЕ СРГ**Ч, члт&ля гд-ксит»? я» «ткз сг
' ЧйТ.Е 1 цел!j -- ЕКСЛСГКЧЕСХЙЯ Г:"»
KCHEU.
Pi,.««* s. «MW лачни* ел.тч
ювыестно о ВЦ АН СССР (Отчет1904,15£й;Весвлов,Весело»*,1986) а предназначенная для ведения архивов почвенных данных на СМ-ЭШ. Dpi разработке »той ИПС, получившей название "АРФА", учктымдея опыт построены и эксплуатации АИС .
Пользователи АИС, которые во взаимодействии с системой преследует различные цели (получение справочной жн]>ори*ции, статистическая обработка данных, использование моделей и т.п.), могут на специальном языке запросов обращаться к ВД ш средствами операционной систем* - к прикладным программам математического обеспечения АИС. Предусмотрено трм уровня взаимодействия пользователей с АХС: . - Языковы» средства СУВД для администратора и квалифжцирЬванных пользователеft(аладехцкх языком запросов);
- языковые средства АХС ¿CMHI1 (средства генерации запросов) -пользователь в форме заполнения предлагаемого системой мен» вводит параметр) поиска данных в имеющуюся в библиотеки запросов заготовку в момент построения системой поискового образа (компжляцкк запроса);
- специализированные« узкоориентированные запросы, хранящиеся в библиотеке запросов и предназначенные для проведения процедур поиски и обработки данных на различных атапах решения "отработанна"
• АИС задач.
Накопленные в библиотеке ■ вновь составляв we запросы пользователей являются связупцим эвеном между хранящимися а ВД исходным и статистически обобщенным дакнимк и программами из матемкичео-кого обеспечения систем!, которые занимают ванное место и АИС i0».JW£ . ■■-.*■
При выполнении запроса АИС выдает требуему» информацию и вид* 'итогового документа" или "рабочего массива" данных, который монет обрабатываться прикладными программеии. Как итоговый документ, таи и рабочий массив могут быть подготовлены средствами систему к повторной загрузке в ЕД. В этом отношении массив исходных данных, впервые загружаема в Сазу, от па не отличается. В процессе выполнения поискового запроса может осуществляться несложная математическая обработка данных, связанная о вычислением всевозможных соот-коиений параметров, с вычислением значений моделей при подотановхе
• них почвенных параметров.
Основные алименты библиотеки запросов и оредств их генерации, а тайне некоторые елементы средств ведения ВД ар<ведены на рисуние 4. Подробно* описание АИС iOt, A приведено а приложении к диссертации
Рисунок 4. Дерево целей разработки и функционирования АИС
tMLAH&
1#1 Ведение архивов данных:режимных наблюдений
2.1 Организация архивов 2.4 Реструктуризация данных
3.1 Определение схем 3.5 Перегруппировка записей
3.2 Определение подсхем в файлах базы данных
2.2 Определение классификаторов 3.6 Обновление данных
2.3 Загрузка данных (удаление и/или замена
3.3 Начальная загрузка устаревших записей)
3.4 Дополнение данных
1.2 Поиск и предоставление данных
2.5 Визуализация 2.6 Подготовка рабочих мае-
3.7 Всей базы сивов для обработки .
3.8 По указанны признакам 3.9 По прикладным программам
4.1 Исходных данных ЗЛО Средствами СУЩ
4.2 Обобщенных данных
1.3 Анализ данных
2.7 Средствами СУБД по описан- 2.8 По прикладным программам ним в запросах алгоритмам 3.13 Статистический анализ 3,11 Расчет параметров . 3.14 Построение динамических
4.3 Пересчет единиц измерения моделей
(из % в мг.акв и т.п.) 3.15 Численная классификация
4.4 Расчет соотношения исход? * 4,^Автоматическая ных данных (например,s^g) 4.10 Диагностическая
4.5 "Выравнивание" данных по 4.II Система ииформатив пых шагу опробования признаков
ЭЛб Другие программы пользователей
4 3.12 Использование
, _ . построенных моделей .
4,7 Динамических 4.Ö Диагностических
1.4 Предоставление справочной иыфорыаци^ до эксплуатация АИС
Гим 3. ОСНОВШК ТЕНДЕНЦИИ МНОГОЛЕТНЕЙ ДИНАМИКИ СОЛЕВОГО ПРОШЯ иШОШЮВШШ Сн-Сч ЕрОЙС
& глав» излагаются результаты проведенного с помощь» АНС анализа денник многолетних режимных исследований, о суще стыл ела сотруднихаии НИИПиА 11СХ Лрм.ССР на ЕрОМС, а также данных наших исследований, направленных на изучение взаимосвязи уровня мелиорированное» осваиваемых Сн-Сч с характером их литологической слоистости.
На мелиорированном массиве ЕрОЫС экспертами выделено три группы почв, различающиеся по степени вырежи гности осноеных почвенных процессов постмелиоративного этапа: рассоления и *рассолонцевания. Первая групп» характеризуете* устойчивим удовлетворительным эффектом мелиорации (УДВ1); вторая - первоначально низким уровнем мелиорированное™, который в процессе эксплуатации в условиях ирригаци-онно-лромывного режима поотепенно*повытаетея (недомелиорированные ВДИ-П; но в отдельные годы здесь отмечается реставрация повышенного содержания солей; третья группа характеризуется низким уровнем мелиорированное»! на протяжении всего периода наблюдений (15-20 лет) - недомелиорированные ВДИ-2.
Следует отметить, что отнесение каадого конкретного профиля • .каждый конкретный срок опробования х той или иной группе, как и само выделение этих групп, во многих случаях неоднозначно и требует привлечения не только обычно используемых параметров {рН, содержание ионов СОз , (ЮОзт сумм) солей,.содержания натрия а ППК), но и рчда неформалиэуемых критериев, учитываемых экспертом высокой* квалификации и достаточно подробно знакомым о объектом исследования, Поэтому положенные в основу зкспсртной группировки критерии-имеют не строго диагностический, а лишь оценочный характер. Само хе выделение этих групп требует разработки статистически обоснованных количественных критериев кая собственно вцделекия (классификация), так к отнесения конкретного профиля ж той или иной группе (диагностика).
Методами численной классификации (ЧК) проведена оценка з и о -п • р т н о й группировки мелиормрованных Сн-Сч. Результаты проведенного анализа позволяют считать'такую группировку удовяетао-4 рмтельной, поскольку она получила подтверждение многомерными статистическими критериями, вычисленными по всей совокупности расеиат-
рмвасмых показателей, В таблице Г приведены значения этих критериев - табличных /при уровнях значимости oi.Mj.uI и <¿«0.05/ я расчитанш«» Приведзно тшеже обобщенное растояние между "центрами" рассматриваемых выборок /экспортных групп/ в многомерен-пространстве пр!Э!1аяов, Кмщую выборку составляет "централетгые образы" соленых проТилсЯ экспергтк грутт, рясчитончыо за хах~чЯ ' год опробования /II лет/ как средаие значения из совокупности отнесенных к этой группе разрезов.;
Таблица I. Йтчеиия шогоыершк статистических критериев сходства экспертных групп мелиор!роватпас Ш-Сч Бреге
утерта |________„1_____________:____________
I уд* - нлМ-1 уди- вдл-г
сраштваеше экспертные группы
ЦДМ-1 - НЛИ-2
Р 1 2.743 ! 5.621 I 3.215 Д2'___1_______________-1_______3*Г»______
. 3.6
ро.о5-2-5
¡"рутта статистически аначгасо отличается как от группы
Уда /уоовень значимости 0.и1/, так и от группы пДв-1 /уровень значимости и.иэ/. Экспертов группы цД*-1 и УД» в целом за II
* г
tu^
щ »
щ
Ы*
3
»<1»»ШИ«нр«»(» пи»
Щи
Т_1
у д и-
НДМ-1
9 пппинн»
»1*
тс.5 Дендрограыиы центральных образов экспертных групп мелиорировавши Сн-Сч Ери>С в различные сроки ■ опробования отдельно по группа« -
лет оказались ближо друг к другу, чем к группе пДм-2.
Дендрогромыы, приведенные на рисунке о, иллтотрирртт различие тенденции динамики соленых про|илой по вццелешым группам. Тек, а УД* группа уровень сходства последовательных сроков опробования нарастает от 1972 года к яиннмллыгс» изконвш'е
f «к
4 О €0 В»
Рис.6 Характеристика ист одой глаших компонент динамики солового профиля оксперг-1шх груш мелиорирошшнш и!ч;ч Кроне. Нервал главная компонента - гипотетический Фактор "гидролитически щелокам солеП" -огшсываот 3?л общого варьирован ил в выборке; вторая - гипотетически* фактор "гидролитически неИтролыли солей" - опнсивает 2/ проекции объектов даны в К к размаху варьирования признаков по каждой компоненте.
О - УДИ! О- Н^-1; 1ШМ-2 - Л .
параметров солевого профиля УДИ почв отмечается с 1575-1977 года /сроки опробования образовали компактную совокупность/. Из этого следует, что Содержание солей в УД* почвах в условиях ключашх участков стабилизировалось на ü-tu год после проведения коронной мелиорации, В целом аналогичная тенденция изменения параметров солевого профиля по срокам опробования отмечена и в разрезах, отнесенных к пДм-2 группе, но иомента относительной стабилизации не обнадохено. tta дендрогроше иДи-I группы начальные сроки опро бования объединились с рядом последних сроков на более высоком уровне сходства, чем о промежуточными, т.е. подтверждается отмеченная-экспертами тенденция-цикличности солепроявления в про-^1ле почв'этой группы.
Обработка данных методом компонентного анализа позволила установить, что основной вклад в различие экспертных групп вносят еле доицие 1ь /из Зо аналиэируеиих/ признаков, когорте связаны с, раа-личньом "гипотетическими" факторами, обусловливающими разделение обобщенных образов почв в иногоыертоы пространства признаков/таблица 2/; в дальнейшем называемые "ин£0(штишшми"*
Таблица 2 Система, информативных признаков разделения экспертных групп мелиорированных Снч:ч в многодетном пространстве признаков
/ипотетичныи
ректор /компонента/
гидролитически щелочные
гидролитически нейтральны» соли
признак "гЗу8йна"Т|г»Г~ 5 wíTÁn-' ~ ___¡^"Sl'!"1! !\у„rf_u_tffl,..Г
U - 25 25-60
и - Zo 7Э -100
: i i I:
-17 1-
КомпонентныЯ анализ показывает, что во все срони опробования и в целом за весь период наблюдений различил между У ДМ и КВД-2 груп-
1 нами связали, в основном, с различием в еодеряания гидролитически щелочных солей, НС/-1 группа по зтсиу показателю занимает промежуточное положение (рис.О) В свою очередь, по относительно высокому содержании гидролитически нейтральных солей (сульфатов магния, кальция) НДМ-1 группа отличается от остальных. Выявленные закономерности позволили нам дать группам недомелиориреванша почв названия, отрежаодие-почяенно-мелиоративну» характеристику их профиля! - груше ЦЦМ-1 — остаточно засоленные мелиорированные Сн-Сч с повшенным относительным содержанием гидролитически нейтральных
° а Ндми, д- ЯДн ' "
Рис-7 Классификация »«лиорированных Сн-Сч методом главных комю-неит (использовано 12 признаков "гидролитически щелочные соли", см.табл.2). солей - п1*емущественно содово-сульфатные, магниево-натрчевые, в дальнейшем км присвоен индекс ВДМ-Н;
- группе НДМ-2 - остаточно засоленные мелиорированные СН-Сч с повышенным относительным содержанием гидролитически целочных солей, прекцудествекно сульфатно-содовые, магниево-матриевые (НДМ-Ц)•
С учетом того, что основные неблагоприятные для возделывания сельскохозяйственных культур свойства недомелйорированных почв на опытных полях ЕрОМС определяется остаточными гидролитически щелочными солями, в разработке комплекса критериев оценки уровня плодородия освоенных Сн~Сч особое внимание уделялось именно этому фактору. В частности при проведении авт. ом а тич е с к о Я клав- . сж|мкац1т были проанализированы 12 признаков, определяющих осне тал различия акслеутвя гругщ по аточу фактору (табл.2).
Установлена возможность автоматического выделения .средствами -АИС во веем тожестве опробованных в кидай год режимных
пловадок как минимум трех однородных ■ некотором отношения ,еовг>-
- 15-
у •
купно^тей их (рмс.7), ГТо каждой такой совокупности били о л редел е- ' ни статистические параметры^ характеризующие центральные образы трех уровней мелиоративного состояния освоении* Сн-Сч за каждый год, о начала проведения кассового опробования. Эти центральные образы составили систему справочных данных (СОД) по мелиоративному состоянии ключевых участков и, на данной этапе развития АИС îûl4hd, по всему массиву ЕрОМС. сод использовалась для построе- -над дин а м ячее к к х моделей солевого профиля освоенных . Сн-Сч, которые могут рассматриваться как прогнозные и для ■ ■ , ретроспективных расчетов. Такие модели били построены по каждому иону в по каждой группе. В качестве примера приведена модель, описывающая изменение по времени (годы) и по глубине (метры) содержания воднорастворммых солей а профиле УДМ почв: ' ■ •
ск ( t1- wh-0,3b ht-öts h1**006 A* OM t&Ü OOsi1;!?,л\
Где Сы. " сумма солей на глубине h метров (04 h^I.5),"» t " год с момента введения территории в эскплуатацию ( О i 20 ). ■
В математическое обеспечение АИС iСLAuPsun ючены как средства разработки таких моделей, так и средства их использования, т.е.- ~ Средства проведения расчетов и прогнозов. Параметры построенных моделей хранятся в базе данных. ^
Важной задачей, решенной с помощь» АИС- {(НМД явллете* задача. построения дна г к о с.т и v е с я и х моделей, используемых для идентификации принадлежности конкретного разреза, опробованного в данный год после введения территории в сельскохозяйственную -эксплуатацию, ж той или иной таксономической группе(заданной йке-
пертои, или полученной при проведении автоматической классификация)
■ - •
В качестве диагностической модели используется аналитическая , запись линейно-дискриминантной функции (ЛД5) - уравнение гиперплоскости, разделяющей обучающие'выборки в многомерном пространстве признаков. Бели на две первые компоненты многомерного пространства признаков приходится более *70Î общего разнообразия всех учитываемых признаков, то рещающее правило диагностики может быть записан^ следующим образом: ■. - ,
де В1,В2 и М - коэффициенты и свободный «иен ЛДФ; \Л,У| -обетвенные векторы корреляционной матрицы признаков, \ - число читывеемсс (диагностических) признаков, Х^- значение (-того риэнака в диагностируемом объекте* к ^ - среднее и днспер-ня признаки в обучающей выборке. Если вы радение превышает 0, то диагностируем^ объект относится выборке I, в противном случае - к выборка 2, Использование приведенной модели предполагает применения-пакета^ рислвдных программ шогомерного статистического анализа АИС.4СЧЧй ¡а данном.этапе развития АИС, аименно*заполнения её ЕД, модель на шет быть существенно упрощена до выражения, удобного для "ручной бработхи" из-за малых объемов обучающих выборок. В дальнейшем, при бработке более массового материала, компахтная диагностическая мо-,ель может бить получена,'
В условиях адлювиально-пролювиального генезиса почвообразухцих «род Араратской равнины одним из ведущих факторов дифференциации *лномерованных Сн~Сч по степени выраженности мелиоративного эф-«кта и тенденциям в постмелиоративной динамике солевого профиля [вляется разнокачественность литологмческой слоистости их профиля. 1очво-грунты ЕрОЦС зачастую вклтают более трех-четырех грануло-«трически различающихся слоев в пределах первого метра толщи. Эти леи залегают в различных сочетаниях и на различных глубинах, что, делает крайне затруднительным проведение типизации их текстурнэй дифференциации профиля, даже если-учитывать только значише' с ■очки зрения качественного влияния на водно-солевой режим модифя-¡ацки. ■■"'-.'■
Методами численной классификации >*1 выделили следупцие модифи-|вции литологической слоистости профиля мелиорированных Сн-Сч на (Дном из ключевых участков и опредилняи пространственное их рас-!ределенне на этом участке (рис.8). После проведения специальной юлевой сгьецг.н с учетом приведенной ра,рисунке 8' картосхеш, ш ¡могли оценить степень взаимосвязи типа текстурнойдифференциации фофкля с уровней мелиорнрованности. Та*, группе НДИ-Щ соответствуй >« строение профиля с глинистым слоем, который залегает с глубины 10 - 50 см (и вше) и имеет мощность более 35-40 см. Группе УДУ ючв соответствует строение профиля о облегченным механическим уставом {песок, супесь) нижней части метровой тонус, а также однородные суглинистые (средний; легкий суглинок) поверкнрстдае отделения. НДМ-Н почвм приурочены, в основном, и слоистым, профилям о
Л, Автоматическая классификация ^типизация) литологической
слоистости почво-грунтов Ö/Ом-----
клтсевого участка
В. Типы латологической слоистости профиля (центральные образы) к ш распространение иа участке.
П-песок; СЯ-супесь, С,Т-средкий и тяжелый суглинок; Соп- средний опесчанешй суглинок; Гл-глина,
Р*о 8. Анализ текстурного разнообразия профиля почво-грунтов к дешевого участка "Карта-5" ЕрОМС ЮШПиА ЮС /рм.ССР. .
глинистой или тяжяяосуглинистой прослойкой я пределах второго'по-луметр» поясность до 25-35 ем. Солевые промялк, соответствующие. определенному;типу лятологической слоистости, прикдени на [в- . сунке^ У.,
Сопосталяя результаты изучения взаимосвязи уровня мелиориро важности освоенных Ch-O» ЕрОМС с тяпом текстурной дифференциации ях профиля, можно устввновкть область допустимого применения построенных диагностических и дкнаютюехях моделей. Та*, типу строения профпяя ТУ к II-A (рис.в) соответствует область пр^шенения . модели'солевого профиля УДК почв. Типу III и II-B - модели ВДМ-Ч-почв 9 а типам I я И-С - НПМ-Н почв. ,
Дополнительным критерием ь оценке уровня меляорярованностя я плодородия ■ освоенных Сн-Сч «ютт служить кх биологическая актив-
Рис.9 Распределение водиорастьорнмого к поглоданной натрия по, профилю почв в различной текстурной дифференциацией.
кости. Каш проведено изучение возможности использования средств АИС решении задач биодиагностики мелиоративного состояния
освоенных Сн-Сч. Установлено, что наиболее информативными признаками, характеризующими стелемь проявления мелиоративного эффекта, являются общая численность микроорганизмов (вряиоЯ учет лад дши-' ыисцентным кикросколом), численность груш микроорганизмов связаны* с утилизацией азота; активность ннвертазы и иатадаэы, соотношение, биологической каталазноД активности и неорганическое,
■Результаты бяодклгноспим кллиерагиаиаго состошна ключевого участка, вриаедеиц на рисуих» 10. Совместно е диагностируемым* про-филаин рассматривалось.по два разреза исходных Сы-Сч, ьональыых-
Рис.' 10 Диагностика почвенно-зк о логической обстановки на ключевом участке "Карта-б" по параметрам биохимических свойств (инвертаз-ной, каталазной, дегидрогеназноЯ активности четырех слоев опробования метровой толщи),
А- Сн-Сч[ <Т)- ЦДМ-Н; ВДМ-Щ]
средний суглинок) лугово-
УДМ(лагкиЯ суглинок) ^ " ©$й?емые (5)- УДЦ с люцерной (средний суглинок) лугово-бурых орошаемых (££ор) Ы "опорных" разрезов с известным: . у^оанеи мелиодорованности и типом Антологической слоистостипро- ... фил«. Среди опорных разрезов - один разрез соседнего участва».н* котором, так хе как и на ключевом, возделывается плодовы», моих . ыевдурядьа заняты люцврюв, * не оставлены под паром. Диагностируемые и опорные раарязы . разделились в ыногрыерном пространстве V
признаков на некоторое совокупности. Компонентный анализ (pic.10) -позволил установить, что основные различия между рассматриваемыми ' объекта*« обусловлены мнвертазноЯ и клтаялтоЯ активностью в интервал* их изменения от Сн-Сч я JlBop почвам. Характер группировки диагностируемых и "опорных" разрезов позволяет по параметрам биохюичео-ких свойств вццелить разрезы с наиболее низким эффектом мелиорации (rpynnal). В других группах мелиоративный эффект выражен сильнее,' а их различия^ (по второй главной компоненте) емэаны с различиями текстурной дифференциации профиля, которая оказала заметное влияние * на дегидрогенаэную активность профиля диагностируемых и опорных разрезов. :
Таким образом, изученные группы мелиорированных Сн-Сч различайся по показателям солепроявления, по характеру текстурной дифференциации и по уровню биологической активности. Все эти различия отражают разнокачественность проявления в пробила мелиорированных Си-Сч основных и сопутствующих процессов почвообразовательных, смванныэс с ведущим фактором - системой антропогенных воздействий. Это да#т основания выделения трех родов внутри типа и подтипа "преобразованных орошаемых Сн-Сч": I.-рассоление, рассолонцованные; 2.-ое- .. таточно засоленые сульфатно-содовые скльносолонцеватые; З.-оста-точно засоленые содово-çy/ьфаткые слабо- и средне солонце даты е. ЕЫделенные роды соответствуют различным уровням проявления резуль- . тата меляорАТивио-преобразовательных воздействий на колодные солонцы-солончаки.
Глава 4. АНАЛИЗ ДИНАМИКИ СОЛЕВОГО ПРОЖКЯ И ВЛАЖНОСТИ ПРЕОБРАЗОВАННЫХ Сн-Сч S СЕЗОННОМ И МЕШОЛИВНОМ ЦИКЛАХ. . Важную роль в постмелиоративном развитии солевого профиля преобразованных Сн-Сч играют иелиоративно-лрофиляктические и регулярны*"-оросительные поливы. ОнМ, по-сугцеству, служат одним иэ основных * элементов осуществления систем) антропогенных воздействий на поч- . вообрвзоватвлыо» процессы освоенных Сн-Сч, » частности, системы управления еодно-солевым режимом. При изучении механизма такого', управления встает вопрос о методике опробования и обработки n*j>? вичних денных, содеркетельной интерпретации полученных результатов, В условиях чрезвычайной неоднородности литолого-страткграфического; строекия профиля почво-грунтов ВрОМС пря характеристике временной ' динамики солевого профиля, приходится сначала решать s »дачи идти-*. ' тификации точек опробования в пределах даже ограниченных по площади наблвдательных плоской. у'
Анализ графической зависимости профильного распределении солей о* их оодерханмл а метровой толщ* (рис.II) позволил вцдалить две контрастно различающиеся совокупности профилей, принадлежадих трем ндблццательнш площадки. Первая совокупность характеризуется возрастанием относительного содержания солей в нижней части Профиля при увеличении их абсолютного содержания в метровой толще - область пр£ецущестаенного выноса солей за пределы верхней части профиля« Во вторую совокупность вошли разрезы, и которых о увеличением аб-оолетного содержания волей увеличивается их относительно* содержание в средней н верхне- части пробили - накоолание солей.
Обработка методами чиоленной классификации данных летнего и осеннего сроков опробования и сопоставление результатов о обсуждаемо В аааисмостъю, позволяли установить, что первую совокупность образуют разрезы уда почв (область А на графике; содержание натрия в метровой толщ* до I ыг.экв) и разрезы НИМ-К почв (область Б; содержание натрия в толще 0-125 см в среднем от I до £ ыг.экв). Вторую совокупность составили приеыущественно профили ВДМЦ почя. В таблице 4 приводится результаты расчета приращения (а X) содержания ыатрнлв слоях опробования различных по уровню мелиорирован-иости профилей и оценка достоверности различий по ¿-критерию.
Площадка
»Г, >*<//<•« г
^ас. XI профильного распределения солей (по аоднораст-
ворммеду натрию) от «сдержан« их в Слое почвы 0-135 «и.
* В метровой, ТОлце УДО почв и моменту проведения наших исследований содержание волей стабилизировалось на низком уровне,а их се-ронио* перераспределение связано с циклами увлажнения-иооуш*нии в период мажду »»уатщиоиными. поливами (рмс.12). К концу вегетационного периода в верхнем 28-сантиметровом слое УД)| почв отмечается
Рис.12 Межполяиная.динамика влажности оаэлкчных по текстурной ■ дифференциации профиля компонентов почвенного покрова плечевого участка. Типы литологической слоистости профи ля (см. рис. в И площадка 7-13 - I; площадка i6-£5 - 11-6} площадка 33-12 - III. Знаком ***отмечена протечка, в оросительной системе, окаэаваая влияние на влажность профиля пло1кадки 7-13. Поливная норма 900 куб,ц/га.
увеличение содержания солей, что может бить связано о их поступлением из нижележащего горизонта и с оросительной водой (орошений откачено« из скважин вертикального дренажа водой, минерализация*» которой колеблется а пределах 0.7 - 1.7 г/л). Статистически ана- , чимое увеличение содержания смей в слое 50-76 см УДМ почв может бить объяснено их сезонной аккумуляцией в зоне-Активной дееукция корнями яблонь. Не исключено и ьнутрипочвеиное поступления солей с более засоленных участков а пределах поливной карты с боковыми токами влаги. . ♦ ■■ .
Отрицательный баланс солей и 0-25-сантиметровом слое и
почв свидетельствует о рессоляпцем действия орошения в пределах верхней части профиля ?тих почв. Et тоже время о глубин» ' t слоя 50-75 р.м в Vyp -Ч почмк и Г5-50 см в ЦДЦ-Щ - отмщается "вы-
Тжбяца^- 'HjBjtqMSi ma*|suxx натри мдквратврмп tuit в суафч* уадогаис пд»щд»ж i^untiri j>*ekx нм»р^1шмтя (ТДН.Н№-В*КФН1) «F*» к «р«у ( ûX ) " - лт^ии ш тяитмш вцаша жх д*шг*мриф«тй (EpûMC ШИПкА КОС Арм.ССР,1983)
Я»ии ■юораро-
■ Cul I слробоваяжя! (ем) 1*1
1 • 7 О
-т-
I I 5
I Осе Г
1 IM
t
Баланс
Т
X 15 !
vXmfHil Í
1-Г
t р 1
О - 26 .1 I 0.469 t 0.049 1 t 0.546 1 0.0&Ó I 0.077 1.'I6.4 t 3.30 I 0.991
25 - 60 I t 0.458 ! 0,042 I I 0.452 I 0.041 t-0.005 11.3 I 0.31 1 - I
50-75 I 91 0.477 ! 0.020 I 9< 0.512 I 0.065 I 0.036 I 7.3 I 1.54 1 0.801
■Л - 100 t 1 0.533 t 0.04M I 0.494 I 0.065 1-0.СЭ9 1 7.3 I 1.52 t 0.801
100- 125 1 1 0.496 I 0.030 I J 0.488 I 0.066 1-0.006 ! 1.6 I 0.33 t - 1
0-25 I 1 0.658 [ 0.080 1 ( 0.642 I О.ОЭ9 1-0.016 I 2.4 1 0.44 I - I
25 -50 t t 0.606 .10.060 1 1 0.720 I 0.064 1-0.065 f 10.6 1 2,69 ! 0.951
50- Î5 1 71 0.669 t 0.222 I 61 0.8S2 1 0.456 Î 0.223 1 33.7 I 1.90 I 0.901
75 -100 I I 1.664 1 0.305 1 I 1.823 I 0.441 I 0.159 I 9.6 I 0.69 1 - !
100-ISS 1 1 1.485 1 0.209 1 1 1.676 1 0.Z76 \ 0.191 1 12.9 \ 1.42 1 0.801
С - 25 t I 1.234 I 0.041 I 1 I.I94 1 0.CŒ 1-0.040 1 3.2 I 1.19 I 0.70»
25 - 50 t ! 2.714 1 0.799 I I 3.418 1 0.425 I 0.704 t 25.9 I 2.08 1 0.90t
50 - 75 1 81 3.8(77 1 1.013 t 71 4.000 I 0.9Б8 t 0.193 I 5.1 ! 0.38 ! - 1
75 - 100 1 I 4.242 1 0.855 I Í 4.201 I 0.734 I 0.039 I 0.9 I 0.09 t -1
100 - 125 I I 4.125 t 0.962 I : 3ÎS86 I 0.823 t-0.139 1 3.4 t 0.30 I - 1
сяоя СЭ-75 си в ЦДМ-И к 25-Ьо см в НДМ-Ш почв« отмечается выраженная аккумуляция солей к концу вегетационного сезона (25-345С от и* летнего содержания). Поступление эти* солей в верхний 25-еамтикетровий слой ограничено в виду незначительного расхода вла-гн( только на физическое испарение с поверхности - яблони погибли или сильно угнетены, а травянистая растительность не развита, в * отличие от площядии 7-13, где в местах недоступных обрабатываниям оруяпям развивается обильная разнотравно-злаковая сорная растительность) . .1
В профиле УЛМ почв, преобладание* на ÇpOMC, однородный по тех«- ' туре профиля или слоистым, но комбинация слоев которых не препятствует фильтрация магн, складывается благоприятные условия для дальнейшего рассоления и рассолонцеваняя в процессе сельскохозяйственного использования мелиорированных территорий. В недомелиоря-рованных почвах, приуроченных к глинистым н тяжело-суглинистый -участкам, я также к участкам* литолого-стратиграфическое строение которых характеризуется наличием глинистых слоев большой мощности • (более 30-35 си), обогащенных обменным натрием (более 103), об- 1 разуется акку^лятивно-транзитный солевой горизонт в пределах верхней 50/75/-санти«егроеоЯ тол api. Благ »оборот в «ежаолквной период осуществляется в основной в верхнем 50-слнтиыетровом слое, в связи с чем затруднен вынос остаточных солей в дренажный сток, и соли "растекается* на .смежные территории. Ври мощности водоупорного слоя менее 30 см, его насмиенноств поглощению« натрием не *' ' превышает, как правило, IOS (более полное проявление эффекта внс-лованкя), а при подаче повышенной нормы влаги (промывка,влагозарядка) осуществляется частичный вынос остаточных солей за предали метровой толщи. D период между поливами влагооборот, ограничен верхней бОАЗ/сантииетровоП тощей. ■
Таким образом, изученные группы преобразованных Сн-Сч ЁрОДС различается по характеру еодно-солевого режима всего прочих я *,' отдельных его частей. При этом, улучшения мелиоративного состоя- i пня недомелиорированных почв в процессе их сельскохозяйственного ¡ использования не происходит в ввду отсутствия интенсивного влаго-оборота в верхней части профиля. В целях увеличения эффективности использования мелиорированных территорий необходимы дополните»-, ны» затраты од домелиорацмв (глубокое рыхление, внесение хммичео- ; ких мелиорантов), а свод система земледелия должна бить ыаправле- ( . на на предотвращение вторичного засоления.
Глава 5. НАДРАНДШИ ИШПИЯ ШС '' Перспективы развития ЛИС ¿С;/*? состоят в дальнейшем нар&цивбши ее базы данных за счет очередных сроков опробования к охвата всех карта массива iipCftiC; в расширении еласка показателей, фиксируемых в ходе проведения комплексных стационарных исследований; в расширении ирува решаемых зздач за счет создания новых.запросов; в включении В математическое; обеспечение; АИС новых прикладных программ. Реализация »тих перспектив предусмотрена структурой данных (модели данных) и средств анализа - пакета прикладных программ, библиотекой запросов и языком запросов СУБД, Развитие библиотеки запросов позволит на основа АИС fflWW О создавать системы разнообразной тематической направленности, например, систему автоматизированного ведения кадастра мелиорированных земель.
ршшатц и швддд-
1.Главным итогом проделано« работы валяется,создание действующей автоматизированной информационной системы (AilC) fliL/)N lb , ориен-
■ тированной ыа накопление и обработку данных режимных наблюдений и основанной на следующих принципах организации почвенных данных!
— профильное описание почв;
— учет временных отношений между показателями почвенных свойоть; страшные специфической многоаспектно«* и взаимосвязи статичных и динамичных,. общелрофнльных и локальных почвенных показателей н факторов внешней среды.
Система обеспечивает создание и ведение банков данных почвенных режимных наСдадениП, позволяет^решать задачи классификации и диагностики мелиорированных солонцов-солончаков [Сн-Сч), а также проводить статистическую обработку наблодений и строить модели динамики почвенных свойств,
2. База данных снстеьы включила исходный материал 10-16 летних
t режимных исследований мелиорированных Сн-Сч ЕраохаунскоЯ опытно' мелиоративной станции (ВрОЦС) ИШиА МСХ Ары.ССР. &то обеспечило централизацию значительных.объемов данных, оперативный доступ к мим, обобщение их математическими методами. Результаты обобщения также вшючейы в Саэу данных -АИС.
3. Обосновано выделение типа и подтипа "преобразованных орошаемых Сн-Сч", основным фактором формирования которого является система ' антропогенных воздействий (однократных и периодически повторяющихся) на профиль исходных, |*w»e содово-васоленных, почв. По степени
прояа/^нил мелиоративного эффекта выделяются рода: рассоление и рассолонцаванные /удовлетворительно мелиориро ванные - >7^.1/; оста-точно засоленные сульфатно-содовые сил ьносодонце ват ые /недомелко-риро ванные, с преобладанием гидролитически щелочных соло Я - ЦД11-3/ остаточно-засоленные содово-сульфипше слабо- и среднееслонцеватые /недомелиорированные, с относительно повышении содержанием гидроля тически нейтральных солей - liyi-Н/. Дрстоверность различий вццеае-ньа родов по многомерным статистическим критерия« превышает по параметрам химических (водная вытяжка), физико-хииических {парамет ры ПП10. биохимических (мнвертазная, каталаэнал, дагидрогеназная активность) свойств«
4. Генетической предпосылкой дифференциации преобразованных орооае не Сн-Сч является многообразие текстурной организации профиля поч во-грунтов Араратской равнины. С точен зрения влияния на степень выраженности мелиоративного эффекта о ломоты» методов численное классификации выделены три качественные модификации профиле m ;
— однородные по гранулометрическому составу и слоистые, ни препятствуйте фильтрации растворов мелиоранта и влаги оросительных поли*» - ТО!;
—однородны» по граяулоыетрическоьау составу и слоистые, затрудняющие фильтрацию растворов мелиоранта и влаги оросительных полявов-
— слоистые, не препятствупцие фильтрации растворов мелиоранта, но частично ограничивающие фильтрацию влаги оросительных поливов -iiïïl-H.
5. материалы многолетних наблюдений обобраны в форме моделей дина-кики солевого профиля ввдеденных родов преобразованных орошаемых Сн-Сч. Подели имеют ацд:«i.t
• Г'
где С - содержание ^-того компонента водной вмткхки (или оуыма ' солей) на глубине h метров в t-тыД гад после мелиорации; -ttor»:>:mws;mi полинома, tn.rt - порядок полинома по глубине и по -времени, иодели предназначены для описание изменений во времени , ( fit. t & 20) и по глубине (iJ < К é 1.5) «одерсания воднор^ство-римос солей в профиле исследованных почв.
6. Установлено, что в условиях исследованных участков ЕрОХС солевой профиль УШ почв стабилизируется на Ô-I0 год после проведения кис-лованая и капитальных промивок на уровне содержания сол_ей (сумма)
- 26 - ■
• пределах 2.5- 3 мг.экв/100 громи» метровая толще. Отмечено достоверное увеличение седещашш волей ш отдал ымх слоях УДУ поч» к концу вегетационного сезона, которое устраняется мелио ративна-профилактическими к ала гоза редко вши полисами,
В ОДМ1 почвах содершше солей остается в а ре дел ах 3.5- 4.6 ИГ.акв, в ВД^-Ц - более 4,6 иг.зкв. Недоиелиорирошшие почвы ха-рахтарюумся своеобразной многолетней и сезонной динамдооА aoaeft, свецл^ика которой смэш в конкретным типом текстуры профи оя, 7. В процессе сельокохозайственного использования ыедоыелиориро-ванных аочя улучмиия их мелиоративного состояния не происходит или происходи* крайне мадлено в иду отсутствия интенсивного дла-гооборота.» верхней толще почко-груитов^ что препатстаует выносу остаточных солей в дренажный сток. Для повышения эффективности ксдальэо&аняд мелиорированных территорий, характериэулщихся наличием (ДО-ill почв, необходимы дополнительные затраты на домелиорацип (глубокое рыхление, внесение мелиоранта).
вгепиищии
' I, Использование АШ1С в изучении почш нам системного объекта, -Труды молодых учаньас факультета иочвоведешд МГУ. ^аомировано а ВИШИ 10.4-.04. J№I24-fi4, стр.,124-131,
¿.Построения окстеш управления плодородием дерново-подз at истых почв. йочммдаиие, tit, 1983, стр. HR-I2Û (а соавторства),
3. ийфоршциошю-поисковдя система режимных нлблцдекиЯ иа СУ-ЗМ.
Тез.докл. второй Всесопзыой конференции но применении математических методов и Э£М в аочвоведенш. Пущина, ISÛ3, стр.72-73 (в ' соавторстве). . '
' 4. Ыежполмвная динамика влажности освоенных Сн-Сч Араратской рав-. няны как показатель их мелиоративного состояния. Одама а редакции куриала Почвоведение в январе IÎ65 года (в соавторства).
Л-641Ш От зМАЛМОгь 1ыы ЭМИ Tfcpu toa ейаМ/М
.'кюкм. Тшнм>»+«1 ВАСХНИЛ
- Прохоров, Андрей Николаевич
- кандидата сельскохозяйственных наук
- Москва, 1985
- ВАК 06.01.03
- Формирование структуры почвенного покрова в связи с развитием процессов эрозии и дефляции в степной зоне Западной Сибири
- Особенности формирования структуры почвенного и растительного покровов агроландшафта степной зоны
- Анализ сопряженного отображения почв и рельефа в двуплановой контурности карт
- Пространственная вариабельность состава и свойств дерново-подзолистой почвы
- Принципы создания почвенно-географического электронного атласа Ростовской области как многофункциональной справочно-аналитической системы