Геоинформационный мониторинг и прогнозирование водно-солевого режима темно-каштановых почв Нижнего Поволжья

• Автор: Фалькович, Александр Савельевич
• Шифр специальности: 06.01.02
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Саратов
• Количество страниц: 324 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение.

Глава 1. Состояние изученности проблемы и обоснование направлений исследований

1.1. Водно-солевой режим почв и подстилающих пород и его математическое моделирование
1.2. Изучение водно-солевого режима почв в Поволжье и определение параметров влаго- и солепереноса в почвах и подстилающих породах

1.3. Информационные технологии управления мелиоративным режимом почв

1.4. Мониторинг водно-солевого режима мелиорированных земель Глава 2. Природные условия и методика проведения исследований

2.1. Почвенно-климатические условия

2.2. Гидрогеолого-мелиоративные условия

2.3. Схемы опытов

2.4. Методика проведения исследований.

Глава 3 Концепция мониторинга солевого режима мелиорированных земель Нижнего Поволжья
3.1. Существующее состояние мониторинга солевого режима земель сельскохозяйственного назначения
3.2. Методологические основы создания и ведения мониторинга солевого режима мелиорированных земель
Глава 4. Водно-солевой режим мелиорированных темно-каштановых почв Нижнего Поволжья после уменьшения водоподачи, прекращения орошения и сельскохозяйственного использования
4.1. Уменьшение водоподачи и водно-солевой режим почв
4.2. Прекращение орошения и водно-солевой режим почв
4.3. Вывод земель из категории пахотных и водно-солевой режим почв
Глава 5. Гидрофизические функции, фильтрационные свойства и
параметры миграции солей темно-каштановых почв Нижнего
Поволжья
5.1. Гидрофизические функции почв и их трансформация при смене типа водного питания и состава почвенно-поглощающего комплекса
5.2. Фильтрационные свойства почв и подстилающих пород при различной выраженности трещиноватости
5.3. Параметры миграции растворенных веществ в трещиноватых и нетрещиноватых почвах и подстилающих породах.
Глава 6. Моделирование водно-солевого режима темно-каштановых почв Нижнего Поволжья
6.1. Выбор и описание модели.
6.2. Исходные данные
6.3. Результаты моделирования
Глава 7. Прогнозирование солевого режима темно-каштановых почв Поволжья на основе геоинформационных технологий и математического моделирования
7.1. База данных и структура базы знаний для моделирования влаго-
и солепереноса в Нижнем Поволжье
7.2. Метод прогнозирования солевого режима темно-каштановых почв Нижнего Поволжья, основанный на совместном применении геоинформационных технологий и математического моделирования
Глава 8. Оценка экономической эффективности прогнозирования солевого режима темно-каштановых почв сухостепного Поволжья
Выводы
Предложения производству
Список литературы
Приложения

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность работы. В Нижнем Поволжье в результате широкой ирригации, развернутой во второй половине XX века, и сокращения площадей регулярного орошения после 1990 гг. дважды происходило резкое изменение водного баланса значительных территорий.
Увеличение приходной части водного баланса при орошении значительных территорий региона вызвало развитие многих деградационных процессов. Среди них наибольший вред был нанесен подъемом уровня грунтовых вод, вторичным засолением и осолонцеванием. Спустя тридцать лет после начала широкой ирригации, доля мелиоративно неблагополучных земель возросла до 26,9 % в Саратовской области и до 20,8% - в Волгоградской. Грунтовые воды поднялись до глубины менее 2 м в Саратовской области на площади -14,0, Волгоградской -7,9, Астраханской - 6,5 тыс. гектар. Площадь засоленных земель составила 13,9; 37,5; 30,7 тыс. гектар. Все эти негативные процессы обусловили недостаточную продуктивность орошаемых агроландшафтов региона и низкую стабильность производства растениеводческой продукции на них. Поэтому в 1980-90-х годах значительная часть деградированных орошаемых земель была списана и перешла в разряд неорошаемых или выведенных из сельскохозяйственного оборота. Последующий характер происходящих в них почвенно-мелиоративных процессов не изучен.
Одна из основных причин ухудшения мелиоративного состояния орошаемых агроландшафтов региона кроется в низкой обоснованности проектных решений строительства большинства оросительных систем, введенных в эксплуатацию во второй половине XX века, вследствие отсутствия или низкого качества прогнозирования на основе математического моделирования водно-солевого режима орошаемых земель. Математические модели, адекватно описывающие данный процесс, были разработаны позднее Л.М. Рексом и А.М. Якиревичем (1981), Я.А. Пачепским, Е. Мироненко и P.A.

за, искусственных нейронных сетей, когнитивных карт и диаграмм и включает в себя нейросетевую модель управления минерализацией и уровнем грунтовых вод.
Однако средства анализа и оценки эколого-мелиоративного состояния мелиорированных земель могут быть интегрированы в базы данных наблюдений за компонентами агроландшафтов. К таким комплексам относится автоматизированный банк данных гидромелиоративных наблюдений, внедренный в филиале «Гидромелиоративная партия» ФГУП «Управление «Саратовмелиоводхоз» (рис. 1.3). С помощью банка в партии осуществляется ввод, предварительная обработка, хранение информации и получение отчетных документов о мелиоративном состоянии мелиорированных угодий в виде реляционных файлов формата ёВаве IV (.ёМ) [232, 260, 338].
СПРАВОЧНИКИ

Коррекі справо гировка чников
Экспорт в
і V формат MS
БАЗА ДАННЫХ ( ► г Excel
Щ і Г —^
Поиск информации по
( справочникам и дате Р—
Обработка данных и получение отчетных документов
Корректировка информации
Ввод данных химанализа ГВ
Ввод данных солевой съемки
Рисунок 1.3. Схема функционирования автоматизированного банка данных
гидромелиоративных наблюдений В настоящее время в странах ЕС развиваются национальные и общеевропейские атрибутивные базы данных почвенной информации, такие, как SOTER и EUSIS [383]. В базе данных SOTER (Soil and Terrain Database -почвенная и территориальная база данных) предложен вариант решения проблемы перехода от точечных данных к площадным с использованием отношения «один-ко-многим» (рис. 1.4). Эта база данных ориентируется на карту масштаба 1:5 ООО ООО.