Автор: доцент, д.б.н. В.П.Самсонова

I. Организационно-методический раздел

Цель курса – дать представление о формах, размерах, контрастности и времени существования антропогенно формируемых неоднородностей почвенного покрова на обрабатываемых землях.

Задачи курса – получить представление о типах пространственной неоднородности на сельскохозяйственных угодьях, ее связи с деятельностью человека, способах документирования и проблемах, с ним связанных, научиться строить карты рельефа и отдельных свойств в программе SURFER.

Место курса в профессиональной подготовке выпускников. Курс читается в 9 семестре студентам кафедры общего земледелия (5 год обучения) после прослушивания основных курсов: почвоведения, агрохимии, физики почв, эрозии, географии почв.

Требования к уровню освоения содержания курса. По окончании курса студенты должны иметь представление о механизмах формирования и поддержания неоднороднстей на обрабатываемых землях, уметь различать природные и антропогенные неоднородности, иметь представление о способах документирования неоднородностей, cвободно работать с пакетом SURFER.

II. Содержание курса

Разделы курса. Механизмы формирования неоднородностей почвенного покрова на пахотных почвах. Способы фиксирования неоднородностей. Модели неоднородностей.

Темы и краткое содержание

Тема №1. Понятие однородности и неоднородности для почвенных объектов. Элементы однородности и элементы неоднородности. Соотношение объекта и способа опробования. Уровни иерархии в почвенном покрове. Связь факторов почвообразования с иерархическими уровнями в почвенном покрове.

Тема №2. Механизмы формирования неоднородностей разных уровней на пахотных почвах. Размеры, формы, контрастность неоднородностей. Длительность существования неоднородностей. Эфемерные элементы неоднородности. Их роль в создании устойчивых структур.

Тема №3. Выделение пространственных структур на пахотных угодьях. Классический подход – почвенно-агрохимическое картирование. Использование корреляций с рельефом, растительностью, почвообразующими породами. Роль априорной информации при выделении почвенных структур.

Тема №4. Схемы опробования. Число точек опробования. Типы образцов (смешанные, индивидуальные). Схемы смешивания. Эффекты физического и математического усреднения. Примеры. Необходимость стандартизации элементов опробования.

Тема №5. Количественные методы картирования. Вариограмма свойства как метод исследования его неоднородностей. Методы аппроксимации. Параметры разных аппроксимаций. Смысл параметров. Вариограммы подвижных и консервативных свойств. Агрохимические свойства.

Тема №6. Изменение параметров вариограмм свойств с глубиной. Различие параметров для разных свойств. Радиус корреляции в качестве оценки размеров педона. Различие педона-свойства и педона-почвы.

Тема №7. Кригинг. Идея метода. Отличие от других методов интерполяций. Типы кригинга (точечный, блочный, простой, универсальный и др. ). Сравнение кригинговых и стандартных карт. Практическая работа 1. Сопоставление карт агрохимических свойств, построенных разными способами. Анализ соответствия карт и рельефа.

Тема №8. Фракталы как модель пространственной изменчивости свойств почв. Особенности пахотных почв. Практическая работа 2. Использование фракталов для определения пространственной структуры свойств.

Тема №9. Размытые множества как инструмент классификаций и картографирования. Педоценозы и педопопуляции.

Практическая работа. Анализ пространственно распределенных данных методами размытых множеств. Сопоставление "размытых", обычных и кригинговых карт.

Примерный перечень вопросов к зачету по всему курсу. Зачет состоит из двух частей. В теоретической части вопросы посвящены проблемам оценивания размеров и форм неоднородностей, их контрастностям и времени существования. В практической части студенты должен представить отчет с построенной картой агрохимических свойств и рельефа, выделить неоднородности разного уровня разными способами и сопоставить их.

III. Распределение часов курса по темам и видам работ

IV. Форма итогового контроля – зачет

V. Учебно-методическое обеспечение курса

Основная литература

1. Розанов Б.Г. Морфология почв. 1985.
2. Фридланд В.М. Проблемы географии, генезиса, и классификации почв. 1986.

Дополнительная литература

1. Масштабные эффекты при исследовании почв. 2001.
2. Дмитриев Е. А. Теоретические и методологические проблемы в почвоведении. 2001.

Рецензент: профессор, д.б.н. М.Н.Строганова