Информационная система INFOSOIL предназначена для построения целевых классификаций почв на основе фиксированного набора почвенных показателей. При этом обеспечивается прозрачность всех этапов и процедур: определяется предельное число объектов в учтенном пространстве признаков, информативность этих признаков, метод и качество группировок объектов в классы, осуществление распознавания вновь представленных почв. Система претендует называться генератором или машиной целевых классификаций почв. В основу системы положена концепция классификации-перечисления, связывающая совокупность значений почвенных признаков, соответствующих намеченной цели и назначению создаваемой классификации. Произведение числа значений (позиций классификаторов) признаков определяет максимальное число объектов в образованном классификационном пространстве. Достигается полное соответствие пространства признаков и числа объектов. Показана реализация предлагаемого подхода, а также указано положение известных почв в системе полученной целевой классификации. В статье демонстрируется первая версия сайта информационной системы (www.infosoil), показано развитие ее реальных возможностей и обеспечен доступ к средствам обновления разработчикам и авторам классификации. Предусмотрены интерфейсы с создаваемой Почвенно-географической базой данных, с Государственным реестром почвенных ресурсов, с Почвенной картой в масштабе 1 : :2500000. В систему по существу включена классификация (2004), которой можно пользоваться, а авторам созданы условия для ее развития. Автоматизировано использование определителя почв (2008). INFOSOIL развивается как интеллектуальная информационная система, включившая расчетно-логическую систему МЕРОН, алгоритмические средства создания классификаций перечисления, использования и исследования существующих классификаций.

Проведено сравнение двух классификаций, различных по объектам, терминологии, иерархическим уровням, способам идентификации почв: последней версии международной классификации WRB-2014 и классификации почв России в вариантах 2004 и 2008 гг. Сравнение показало, что классификации имеют ряд общих черт в главных принципах: ориентированность на свойства почв и привлечение представлений о почвообразовании, с одной стороны, и в результатах классифицирования конкретных разрезов, с другой. Единицы первого уровня международной системы - реферативная почвенная группа предназначена для корреляции почв и по содержанию приблизительно соответствует отделу. Второй уровень, собственно классификация почв, представлен реферативной почвенной группой с набором основных квалификаторов и имеет сходство со сложными подтипами в классификации почв России. Дополнительные квалификаторы отчасти аналогичны российским сложным подтипам, отчасти представляют свойства почв, выполняющие в классификации почв России диагностические функции на более низких уровнях. В обеих системах комплексы параметров дают разностороннюю характеристику почвы; кроме того, в критериях выделения соответствующих категорий: квалификаторов и подтиповых признаков - имеется много общего. Диагностические горизонты в обеих системах использованы для идентификации почв. Различия между системами в этом отношении проявляются в количестве и содержании диагностических горизонтов, что связано с их разными функциями: в классификации почв России они служат исключительно для диагностики типов, в международной системе они используются для поиска большинства реферативных групп по ключу, а также для идентификации некоторых квалификаторов как основных, так и дополнительных.

На примере 200 микроморфологических шлифов вертикальной ориентации, изготовленных из подзолистых (Республика Коми, Россия), дерново-подзолистых (Московская область, Россия), серых лесных почв (Тульская область Россия) и черноземов (Курская, Воронежская области, Россия, Одесская область Украина) опробовано применение методов многомерной статистики и кластер анализа для автоматизированной классификации и диагностики строения порового пространства почвы на основе плоских срезов. Методом компьютерного анализа изображения исследовали тонкие макропоры ( d = 0.2-2 мм) в полях зрения размером 2 × 2 см. Для каждой поры в поле зрения измеряли ее площадь сечения ( S ), периметр ( P ), поперечный ( D ) и продольный ( L ) габариты, ориентацию длинной оси среза в плоскости шлифа и фактор формы F = (4p S / P²+ D / L )/2. Общий объем выборки в пределах шлифа составлял 100-150 пор. Для характеристики порового пространства в шлифах использовали эмпирическое распределение пор по фактору формы и ориентации, а также среднюю длину пор в поле зрения. С использованием дискриминантного анализа разработана автоматизированная система, которая позволяет на основании параметров формы, ориентации и протяженности пор в шлифах проводить морфометрическую диагностику строения порового пространства почвы при различных почвенных структурах, специфичных для суглинистых почв европейской территории России: комковатой, зернистой, ореховатой, пластинчатой, массивно-плитчатой, трещиновато-массивной и массивной. Результаты автоматизированной диагностики имеют высокую сходимость (75-90%) с экспертной визуальной оценкой строения порового пространства почвы в шлифах.

На примере Санкт-Петербурга выявлено генетическое разнообразие естественных, антропогенно-преобразованных и антропогенных почв мегаполиса. Определены изменения в компонентном составе почвенного покрова под влиянием антропогенной деятельности и раскрыты закономерности формирования почвенного покрова на территории Санкт-Петербурга за несколько столетий, начиная с XVIII в. Рассмотрены варианты изменений исходного строения профиля естественных почв, всегда сопутствующие процессу урбанизации, и особенности процесса почвообразования в условиях города. Из многообразия поверхностных тел, встречающихся на урбанизированной территории, выявлены объекты, соответствующие определению почв - объектов “Классификации и диагностики почв России” (КиДПР) и Международной реферативной базы данных (WRB). Определены принципы классификации почв урбанизированных территорий. Дана характеристика почв, сконструированных человеком, основой которых является привнесенный (интродуцированный горизонт) и определены его отличительные морфологические признаки. Введено понятие интродуцированного горизонта, состоящего из модифицированного человеком материала гумусового или органогенного горизонтов естественных или антропогенно-преобразованных почв и имеющего резкую нижнюю границу с подстилающей породой. Определено классификационное положение разнообразных почв мегаполиса в системе КиДПР и WRB. Предлагается в системе КиДПР в стволе синлитогенных почв наряду со стратоземами, вулканическими, слаборазвитыми и аллювиальными ввести новый отдел “Интродуцированные почвы”. В отделе “Интродуцированные почвы” выделено 6 типов по характеру гумусового или органогенного горизонта и по особенностям подстилающей породы. В системе WRB возможно ввести новую реферативную группу, в которой будут объединены почвы с интродуцированным горизонтом, подстилающимся любым минеральным субстратом естественного или антропогенного происхождения.

Излагаются данные обобщения опубликованных и авторских результатов исследования серых и темно-серых почв Волжско-Камской лесостепи. Методами многомерного статистического анализа исследована классификационная структура лесостепных почв. Совокупность исследованных почв, описанная различными учеными в рамках классификационной схемы 1977 г. в соответствии с их индивидуальными предпочтениями, формализована применительно к классификационной системе 2004 г. Достоверные различия в гумусовом горизонте серых и темно-серых почв по классификации 2004 г. наблюдаются в содержании гумуса, обменных оснований, илистой фракции, кислотности и мощности гумусового горизонта, а также в мощности выщелоченной толще (до горизонта С) и запаса гумуса в метровой толщи (т/га). Методами численной классификации получены дискриминантные функции и простроены функции классификации серых и темно-серых почв Волжско-Камской лесостепи. На основании статистической обработки данных предложены лимиты свойств гумусового горизонта серых и темно-серых почв для выделения их в составе почв лесостепи под лесом. Образы зрительного восприятия, на которые опирается современная система разделения исследуемых почв на типы серых и темно-серых, дополнены лимитами варьирования основных их свойств, которые предлагаются для использования в практической работе исследователей почв и почвенного покрова. Представляемые результаты исследований обобщают и дополняют существующие представления о свойствах серых лесных почв. Предложенные критерии обособления серых почв лесостепи могут быть использованы для изучения и систематики почв, решения практических задач землепользования, создания региональной почвенной базы и в проектах экологической оптимизации территории.

Рассматриваются вопросы классификации почв и почвоподобных образований специализированных целевых ландшафтов, к которым относятся футбольные поля. Футбольные поля представлены почвами механически и химически измененными в разной степени: от слабо нарушенных техногенными процессами почв до сконструированных почвоподобных техногенных образований. Объекты исследования - более 40 футбольных полей России и Беларуси, которые различаются по возрасту (времени эксплуатации), регулярности и интенсивности техногенных нагрузок, природным условиям и свойствам. Все изученные футбольные поля разделены на три группы: физкультурные (возраст менее 5 лет), спортивно-массовые (30-50 лет) и профессиональные (50-75 лет). Для каждой из них характерны свои почвы и техногенные образования, которые представлены соответственно: 1) техногенно-естественными почвами; 2) техногенно-измененными почвами и 3) почвоподобными техногенными образованиями. Первые две группы почв - поверхностно-преобразованные и нарушенные почвы малоизмененного естественного профиля. Почвоподобные техногенные образования на погребенных естественных горизонтах фоновых почв созданы искусственно и наиболее подверженные техногенезу. В зависимости от природно-техногенных условий, возраста, особенностей строения толщи на футбольных полях выделяются постлитогенный тип дерново-подзолистых почв, а также три синлитогенных типа, представленных технодерново-подзолистой почвой и двумя типами почвоподобных техногенных образований - примитивными и дерновыми квазиземами. Во всех биоклиматических обстановках эволюционные тренды формируют три подтипа дерновых квазиземов: лессивированные, глееватые, солонцеватые, а в гумидных условиях Московского региона - пять подтипов технодерново-подзолистых почв: лессивированные, глееватые, технопереуплотненные, остаточно-карбонатные и химически загрязненные.

Цель исследования - уточнить диагностику горных почв Среднего Урала (на примере горы Северный Басег) с неясным классификационным положением. Для решения этой задачи были изучены содержание и формы соединений железа, их соотношения и типы распределения в почвенном профиле. Установлено, что среднее содержание валового железа составило 6%, что выше кларка почв и литосферы. Валовое содержание железа позволяет определить степень дифференциации профиля, что указывает на различное соотношение процессов почвообразования и выветривания. Установлено, что в горно-лесном поясе и парковом редколесье в большинстве почв содержание силикатных форм железа в мелкоземе в два раза больше несиликатных. Это указывает на преобладание процессов физической дезинтеграции над высвобождением железа из кристаллической решетки породообразующих минералов. На высоте более 700 м над ур. м. отмечается обратная тенденция, преобладает физико-химическая деструкция. Анализ изменения содержания несиликатного железа по профилю помогает определить моно- или полигенетичность почв, например, буроземов (разр. 30, 32, 27) на разной высоте (900, 655, 590 м соответственно). Отношения Fe_нc : Fe_вал изменяются в почвах в пределах 0.17-0.45, что указывает на слабую степень оксидогенеза в почвах, формирующихся на высоте ниже 700 м, а в почвах на высоте более 700 м отношение более 0.5, что указывает на оксидогенез, переувлажнение почв. Несиликатные формы соединений железа по профилю помогают определить наличие процессов метаморфизации, оглинивания, буроземообразования. Аккумуляция Fe_ам проявляется в органо-минеральных горизонтах буроземов, органо-аккумулятивных почвах и глееземах, что указывает на усиленный биологический круговорот. Наиболее благоприятные условия для аккумуляции Fe_ам складываются в почве субальпийского пояса на высоте 900 м. В условиях горных стран соотношение рассмотренных групп соединений железа отражает зависимость изменений их содержания от вертикально-высотных поясов, экспозиции склонов, высоты местности. Отношения Fe_c : Fe_нс подтверждает большую степень проявления процессов почвообразования, чем выветривания, в почвах криволесья на южном склоне. В буроземах на западном склоне г. Северный Басег почвообразование выражено сильнее, чем в почвах на восточном склоне. В почвах, формирующихся на высоте более 650 м н.у.м., активней проявляются процессы выветривания. Групповой состав соединений железа в горных почвах на Среднем Урале диагностирует преобладание и нарастание с глубиной окристаллизованных форм железа и уменьшением аморфных его форм (буроземообразование); биологическое закрепление железа, оксидогенез; оглеение, альфегумусовое иллювиирование; редокс-альфегумусовую дифференциацию, что нашло отражение в названии типов и подтипов исследуемых почв. Классификационные названия подтипов почв даны в соответствии с диагностикой почв по групповому составу соединений железа: иллювиально-гумусовые, ожелезненные, метаморфизированные, элювиированные. В условиях горной тундры на западном макросклоне Среднего Урала, впервые для гольцового пояса, диагностированы сухоторфяно-подбуры, подтип охристый (TJ-BH-BFan-CLM) и лито-глеезем грубогумусный ожелезненный (O-ay-G-CLMf,g-R).