ТРАНСФОРМАЦИЯ ОТКРЫТОЙ ПОВЕРХНОСТИ ПОЧВ ПОД ВОЗДЕЙСТВИЕМ ОСАДКОВ В МОДЕЛЬНОМ ЭКСПЕРИМЕНТЕ

В ходе модельного эксперимента на примере образцов пахотного горизонта выщелоченного чернозема, серой лесной и дерново-подзолистой почв в динамике изучали характер трансформации поверхности пахотных почв под воздействием ударной силы дождевых капель. Наблюдения по-казали, что поверхность выщелоченного чернозема и серой лесной почвы трансформировалась схожим образом с образованием корки, разделенной трещинами. При этом корка содержала в себе участки темной (уплотненный тонкодисперсный материал) и светлой (отмытая пылеватая фракция) окраски. Что касается дерново-подзолистой почвы, на ее поверхности наблюдалось накопление песчаных и отмытых минеральных зерен. По результатам классификации изображений поверхности установлено, что при общей тенденции увеличения площади трещин по мере высыхания образца поверхность выщелоченного чернозема растрескивалась быстрее и сильнее, чем поверхность серой лесной почвы. Кроме того, у двух данных типов почв поразному менялось соотношение между темной и светлой частями корки. На разных циклах трансформации, разделенных сильными осадками, отмечено перемещение трещин и увеличение площади светлой части корки, сопровождающееся смещением темной части к трещинам. В результате к концу периода измерений произошло увеличение среднего отражения в каналах RGB по сравнению с исходным образцом. Разница в величине отражения между отдельными каналами также возросла. В ходе эксперимента произошло значительное осветление поверхности. Сильнее всего оно затронуло светлую часть корки и выразилось в существенном увеличении отражения в красном канале.

пахотные почвы, атмосферные осадки, трансформация поверхности

1. Прудникова Е.Ю. Автоматизированное картографирование почв по спутниковым данным для проектирования АЛСЗ (на примере тестовых полей в Саратовском Поволжье): Дис. … канд. биол. наук. М., 2013. 237 с.

2. Савин И.Ю. Влияние ливневого дождя на интегральную отражательную способность поверхности черноземных почв // Почвоведение. 1995. № 8. С. 976-980.

3. Савин И.Ю. О тоне изображения открытой поверхности почв как прямом дешифровочном признаке // Бюл. Почв. ин-та им. В.В. Докучаева. 2013. № 71. С. 52–64. http://esoil.ru/bullet/Savin.pdf

4. Савин И.Ю., Прудникова Е.Ю. Об оптимальном сроке спутниковой съемки для картографирования пахотных почв // Бюл. Почв. ин-та им. В.В. Докучаева. 2014. № 74. C. 66-77. https://yadi.sk/i/F9Vfe-zOfhjqs

5. Assouline S. Rainfall-induced soil surface sealing // Soil Sci. 2004. V. 127. P. 134-139. doi: 10.2136/vzj2004.0570

6. Ben-Dor E., Goldshleger N., Benyamini Y., Agassi M.R., Blumberg D.G. The spectral reflectance properties of soil structural crusts in the 1.2-to 2.5-μm spectral region // Soil Sci. Soc. Am. J. 2003. V. 67. № 1. P. 289-299. doi: 10.2136/sssaj2003.2890

7. Bielders C.L., Baveye P. Processes of structural crust formation on coarse‐textured soils // European J. Soil Sci. 1995. V. 46. № 2. P. 221-232. doi: 10.1111/j.1365-2389.1995.tb01830.x

8. Bresson L.M., Boiffin J. Morphological characterization of soil crust development stages on an experimental field // Geoderma. 1990. V. 47. № 3-4. P. 301-325. doi: 10.1016/0016-7061(90)90035-8

9. Bresson L.M., Cadot L. Illuviation and structural crust formation on loamy temperate soils // Soil Sci. Soc. Am. J. 1992. V. 56. № 5. P. 1565-1570. doi: 10.2136/sssaj1992.03615995005600050038x

10. Chiang S.C., West L.T., Radcliffe D.E. Morphological properties of surface seals in Georgia soils // Soil Sci. Soc. Am. J. 1994. V. 58. № 3. P. 901-910. doi: 10.2136/sssaj1994.03615995005800030038x

11. Eshel G., Levy G. J., Singer M. J. Spectral reflectance properties of crusted soils under solar illumination // Soil Sci. Soc. Am. J. 2004. V. 68. № 6. P. 1982-1991. doi:10.2136/sssaj2004.1982

12. Goldshleger N., Ben-Dor E., Benyamin, Y., Agassi M. Soil reflectance as a tool for assessing physical crust arrangement of four typical soils in Israel // Soil Sci. 2004. V. 169. № 10. P. 677-687. doi: 10.1097/01.ss.0000146024.61559.e2

13. Le Bissonnais Y., Bruand A., Jamagne M. Laboratory experimental study of soil crusting: Relation between aggregate breakdown mechanisms and crust structure // Catena. 1989. V. 16. № 4-5. P. 377-392. doi: 10.1016/0341-8162(89)90022-2

14. McIntyre D.S. Permeability measurements of soil crusts formed by raindrop impact // Soil Sci. 1958. V. 85. № 4. P. 185-189.

15. Mermut A.R., Luk S.H., Römkens M.J.M., Poesen J.W.A. Micromorphological and mineralogical components of surface sealing in loess soils from different geographic regions // Geoderma. 1995. V. 66. № 1-2. P. 71-84. doi: 10.1016/0016-7061(94)00053-D

16. Norton L.D. Micromorphological study of surface seals developed under simulated rainfall // Geoderma. 1987. V. 40. № 1-2. P. 127-140. doi: 10.1016/0016-7061(87)90018-8

17. Prudnikova E.Yu., Savin I.Yu. The effect of open soil surface patterns on soil detectability based on optical remote sensing data // Proceedings in 2nd International Electronic Conference on Remote Sensing. Sciforum Electronic Conference Series. 2018. V. 2. P. 1-8. https://sciforum.net/manuscripts/5170/manuscript.pdf

18. Valentin C., Bresson L.M. Morphology, genesis and classification of surface crusts in loamy and sandy soils // Geoderma. 1992. V. 55. № 3-4. P. 225-245. doi: 10.1016/0016-7061(92)90085-L