содержание
ПРИМЕНЕНИЕ ГЕОФИЗИЧЕСКИХ МЕТОДОВ ДЛЯ РЕШЕНИЯ ПРИКЛАДНЫХ ЗАДАЧ ПОЧВЕННОГО КАРТИРОВАНИЯ
Л.А. Золотая, М.В. Коснырева
Исследования авторов посвящены разработке комплекса геофизических методов для решения задач почвенного картирования. Картирование почв в настоящее время является актуальной проблемой для создания земельного кадастра Российской Федерации. Решение этой задачи невозможно без использования геофизических методов при переходе к современным высокотехнологичным подходам развития сельского хозяйства ("precision agriculture"). Главным образом, применяется метод электроразведки (на постоянном и переменном токах), магниторазведка и реже подповерхностная георадиолокация. Картирование почв возможно по следующим физическим параметрам: удельному электрическому сопротивлению, магнитной восприимчивости и намагниченности, диэлектрической проницаемости и др.. Удельное электрическое сопротивление зависит от многих свойств почвы: температура, влажность, глинистость, структура почвы, соленость воды [1]. По удельному сопротивлению можно выделять пространственное расположение различных типов почв как в плане, так и по вертикали [2]. Для определения удельного сопротивления почв, успешно используются различные модификации метода сопротивлений: классический метод ВЭЗ и электропрофилирование [3], а также современные многоэлектродные зондирования в двумерном [4] и трехмерном вариантах [5]. Диэлектрическая проницаемость почвы зависит ,главным образом, от содержания в ней воды. На этом основано применение метода диэлькометрии , используемого для определения влажности почвы [6]. На различии в диэлектрической проницаемости различных слоев почвы основано применение метода подповерхностной георадиолокации. Магнитная восприимчивость почв зависит в первую очередь от содержания в них железа и его соединений. Свойства и магнитная предыстория почв складываются из последовательности испытанных ими к моменту изучения механических и химических воздействий [7].
Вышеописанные физические предпосылки создают основу для практического применения методов электроразведки, магниторазведки и георадиолокации для решения задач почвенного картирования. Первые работы по магнитным свойствам почв появились в начале пятидесятых годов [8]. Исследования магнитных свойств типичных почв показали, что магнитная восприимчивость, остаточная намагниченность, намагниченность насыщения, коэрцитивная сила закономерно изменяются с глубиной по профилю почв и имеют тесную связь магнитных характеристик с процессами почвообразования. Обсуждаемые научно- практические результаты получены авторами в ходе совместных исследований с кафедрой физики почв факультета почвоведения МГУ им.М.В. Ломоносова период с 2004 по 2011 годы. В ходе лабораторных исследований монолитов почв, показана возможность классификации и диагностики основных типов почв и их генетических горизонтов по значениям физических параметров, которые наиболее ярко выражены в магнитных характеристиках. Авторами создана методика изучения магнитных свойств неоднородных почвенных разрезов в их естественном залегании. Проведен уникальный комплекс геофизических работ на почвенных траншеях. По результатам физико-математического моделирования почвенных разрезов дано научное обоснование для практического применения магнитных и георадиолокационных съемок при изучении почв. Впервые на примере комплекса серых лесных почв Владимирского Ополья ( ВНИИСХ) получены карты аномального магнитного поля и его градиентов, отражающие пространственную неоднородность почвенного покрова. Показаны возможности и ограничения георвадиолокационного метода при изучении почв. Предложен рациональный алгоритм спектрально-корреляционного анализа площадных магнитных наблюдений, позволяющий составлять формализованные прогнозные экспресс-карты отражающие неоднородность почвенного покрова. Оценена возможность применения мониторинга магнитных наблюдений для оценки деградации почв [9].
Библиография
Дитература:
1. Поздняков А. И. Полевая электрофизика почв. М., МАИК
2. Tabbagh А., Dabas M., Hesse A., Panissod C. Soil resistivity: a non-invasive tool to map soil structure horizonation. Geoderma 97. 2000. Р.393-404.
3. Pozdnyakova, L., A. Pozdnyakov, and R. Zhang. Application of geophysical methods to evaluate hydrology and soil properties in urban area. Urban Water, 3, 2001. Р. 205-216.
4. Robain H., Descloitres M., Ritz M., Yene Atangana Q.,. A multiscale electrical survey of a lateritic soil system in the rain forest of Cameroon. Journal of applied Geophysics, 34, 1996. Р.237-253.
5. Zhou, Q.Y., Shimada, J., Sato, A.,. Three-dimensional spatial and temporal monitoring of soil water content using electrical resistivity tomography. Water Resour. Research 37(2), 2001. Р.273-285.
6. Robinson D. A., Jones S. B., Wraith J. M., Or D. and Friedman S. P. A review of advances in dielectric and electrical conductivity measurement in soils using time domain reflectometry. Vandoze Zone Journal 2, 2003. Р.444-475.
7. Зонн С. В. Железо в почвах. М. , Изд. Наука, 1982г , .208с.
8. Бабанин В. Ф., Трухин В. И., Карпачевский Л. О., и др. Магнетизм почв. Ярославль, изд. ЯГТУ, 1995, 223 с.
9. Коснырева М.В. Разработка комплекса геофизических методов для решения прикладных задач почвенного картирования : диссертация : 25.00.10 / Моск. гос. ун-т им. М.В. Ломоносова. Геол. фак.].- Москва, 2007.- 135 с.: ил. РГБ ОД, 61 07-4/160
|
