Анализ данных многолетних наблюдений в Каменной степи (более 125 лет) за климатическими параметрами (температурой воздуха и количеством осадков), уровнем грунтовых вод (УГВ), видовым составом растительности выявил основные тренды в их изменчивости. С 1969 г. отмечается рост температуры и уменьшение ее вариабельности в течение года. В 2009-2018 гг. она увеличилась на 0.40 за счет холодного сезона. За период 2000-2018 гг. наблюдается рост количества осадков в холодное время года в среднем на 1.2 мм в год и уменьшение в теплое полугодие. Период наблюдений 2009-2018 гг. характеризуется более мягкими и влажными зимами, теплыми и сухими летними месяцами. В конце XX в. и в начале XXI в. отмечен подъем УГВ в среднем до 3.8 м, совпавший с ростом среднегодовой температуры и увеличением общего количества выпадающих осадков. Изменение многолетнего режима грунтового и поверхностного увлажнения привело к расширению ареалагидроморфных почв, что отрицательно сказывается на традиционной системе земледелия, применяющей обработки почв. Трансформация растительности за 100 лет наблюдений имела несколько этапов с общим трендом к смене степного разнотравья на лугово-степную, кустарниковую и древесные породы. Опыт применения прямого посева на типичных черноземах в течение 4 лет без использования обработок показал его адаптивность к изменяющимся условиям среды, а также тренд на восстановление деградированных свойств почв - увеличение запасов гумуса и подвижного фосфора в 30-сантиметровом слое почв.

Предложены три группы индикаторов качества пахотных почв РФ, включая индикаторы агроклиматических условий, индикаторы свойств почв и индикаторы негативных показателей почв. Выбор индикаторов качества почв соответствует требованиям модели расчета нормативной урожайности сельскохозяйственной культуры.

Использование индикаторов в модели расчета нормативной урожайности зерновых культур позволяет ранжировать почвы сельскохозяйственных угодий по их качеству. Показано, что лучшим качеством обладают черноземные почвы с нормативной урожайностью зерновых культур, превышающей 40 ц/га. Доля этих почв в пахотном фонде страны составляет около 10%. При этом пахотные черноземные почвы занимают около 66% пахотных угодий. Более 74% пахотного фонда, представленного черноземами оподзоленными и выщелоченными в северной части и черноземами южными в южной части ареала сельскохозяйственных угодий РФ, характеризуются показателями выше среднего и средним качеством, соответственно, 30-40 ц/га и 20-30 ц/га зерновых культур. Около 10% пахотных угодий, занятых пахотными каштановыми солонцеватыми и засоленными почвами, представляют угодья худшего качества с нормативной урожайностью зерновых культур менее 10 ц/га. Предложенные индикаторы включены в государственные программы по оценке и мониторингу качества сельскохозяйственных земель. Универсальность индикаторов является основой для разработки нового поколения стандартов защиты и рационального использования почв на основе современных цифровых технологий и ГИС-подходов.

Цель - оценить влияние 50-летнего орошения дождеванием на почвенные процессы, происходящие в светло-каштановых почвах (Luvic Kastanozem (Loamic, Aric, Protosodic, Bathysalic)) южных склонов Приволжской возвышенности Волго-Донского междуречья (ФГУП “Орошаемое” Волгоградской области) при глубоких грунтовых водах. Вода для полива подается из Варваровского водохранилища системы Волго-Донского канала. Она имеет минерализацию около 1 г/л, гидрокарбонатно-хлоридно-сульфатный состав с повышенным содержанием натрия. Представлено подробное морфологическое описание почвенных профилей, гранулометрический состав, содержаниелегкорастворимых солей в почвах и грунтах зоны аэрации до глубины 3.5 м, динамика солей в слое 0-50 см за 2011-2019 гг. До осени 2015 г. исследуемые почвы были глубокосолончаковатыми, являясь незасоленными в слое 0-100 см. В последние годы в слое 0-50 см отмечается слабая степень засоления содово-хлоридного натриевого химизма в результате постепенного накопления солей поливной воды при орошении, основанном на данных по водопотреблению сельскохозяйственных культур. Орошаемые почвы приобрели комплекс признаков вторичной солонцеватости: (1) наличие светлых скоплений песчаных и пылеватых зерен минералов в пахотном горизонте как результат разрушающего воздействия капель оросительной воды при дождевании; (2) токсичную щелочность, связанную с натрием, по данным водной вытяжки, в горизонтах от 10-20 до 60-100 см; (3) обильные гумусово-глинистые кутаны на боковых гранях призмовидных структурных отдельностей в ненарушенной части почвенного профиля от 30 до 100 см.

В статье приведен обзор научной литературы в области существующих методов мониторинга ветровой эрозии почв: визуальной оценки, микронивелирования, фотограмметрического, Cs137 и дистанционных методов с последующим моделированием. Приводится краткая характеристика каждого метода, преимущества и недостатки, а также условия и ограничения их применения. При выборе методанеобходимо учитывать условия проведения мониторинга, площадь рассматриваемой территории и масштаб проведения исследований, временные рамки, финансовые и трудовые ресурсы. Установлено, что наиболее актуальными, экономически оправданными и перспективными, особенно на больших территориях, являются методы дистанционного зондирования, позволяющие проводить мониторинг в различных масштабах, и не только оценивать эрозионную активность, но и прогнозировать ее, таким образом, предоставляя иинформацию для принятия верных, оперативных и своевременных хозяйственноэкономических решений, направленных как на борьбу с ветровой эрозией и устранение последствий, так и на организацию превентивных мер. Для повышения эффективности этих методов также необходимо создавать базы данных, расширять и накапливать почвенную информацию, которая позволяет верифицировать, уточнять, обрабатывать и калибровать полученные спутниковые данные. В литературе в подавляющем большинстве случаев речь идет о дешифрировании ветровой эрозии в пустынных и полупустынных зонах. Также практически отсутствуют исследования о переносе химических веществ с микрочастицами в результате ветровой эрозии. Как в России, так и за рубежом предпринимаются попытки моделирования эрозии почв, но качество моделей сильно ограниченно недостатком полевых данных, необходимых для их калибровки и верификации, которые можно получить наземными методами, пречисленными выше. Выявление эродированных почв в стране до сих пор осуществляется наземными методами. Однако полевые исследования могут проводиться только на очень ограниченной территории, на немногих ключевых участках, и их проведение затруднительно на активно используемых сельскохозяйственных землях.

Деградация почв в результате водной эрозии представляет серьезную угрозу продовольственной и экологической безопасности, вследствие чего вопросы изучения и картографирования эрозии почв не теряют своей актуальности. В работе приведены результаты крупномасштабного            цифрового        картографирования     степени эродированности почвенного покрова пашни Прохоровского района Белгородской области (85 тыс га), выполненного на основании подходов, связывающих факторы эрозионно-аккумулятивных процессов и степень эродированности почв напрямую (модель фактор - свойство), и посредством имитационной эрозионной модели WaTEM/SEDEM (модель фактор - процесс - свойство). Включение процессной составляющей в алгоритм цифрового почвенного картографирования позволило учесть не только пространственные, но и временные особенности протекания эрозионных процессов. Выявлено, что распашка земель Прохоровского района в первую очередь проводилась на землях, слабо подверженных эрозии, с темпами эрозии почти в два раза ниже, чем на более молодых пашнях. В результате этого карты эродированности почв, построенные на основе модели фактор - процесс - свойство с учетом и без учета длительности распашки в значительной степени соответствуют друг другу. Карты доминантных почвенных категорий (пиксел карты соответствует одной категории почв - неэродированной и слабоэродированной, средне-, сильноэродированной), построенные с использованием моделей фактор - свойство и фактор - процесс -свойство, обладают высокой степенью соответствия друг другу (идентичность предсказания для 90% пикселей), в то время как карты комбинаций почв (пиксел карты содержит информацию о долевом участии почв разной степени эродированности) различаются в большей мере (идентичность менее чем для 60% пикселей). Площади зональных, эрозионно-зональных и слабоэродированных комбинаций почв отличаются в 1.5-2 раза в сторону большей степени эродированности почв на картах, построенных с использованием модели фактор -процесс - свойство.

Работа посвящена исследованию применимости методов полуавтоматической сегментации микрофотографий для морфометрической характеристики почвенных агрегатов в шлифах из насыпных образцов. Объект исследования - чернозем типичный пахотный (Курская область). Агрегаты были выделены методом мокрого просеивания из насыпного образца верхних 10 см пахотного горизонта после размыва модельным мелководным потоком на большом эрозионном лотке. Из агрегатов, свободно рассыпанных на стекло и закрепленных полиэфирной смолой, были изготовлены шлифы, обработка снимков которых проводилась двумя сравниваемыми способами: Adobe Photoshop + CTan и Thixomet Pro. Большое количество срезов нативных агрегатов под разными углами в среднем сечении позволяет статистически оценить форму агрегатов. Получены данные по морфометрическим показателям агрегатов: фактор формы, степень округлости и коэффициент изрезанности поверхности агрегатов. Оценка сходимости результатов, полученных способом Photoshop + CTan тремя исследователями, проводилась путем сравнения выборок по t-критерию Стьюдента и U-критерию Манна - Уитни. Оценка сходимости усредненных результатов, полученных способом Photoshop + CTan, и результатов, полученных с использованием Thixomet Pro, проводилась по U-критерию Манна - Уитни. Значимых различий между параметрами одних и тех же агрегатов, полученных с помощью сочетания программ Adobe Photoshop и CTan разными исследователями, не обнаружено. Значимых различий между параметрами одних и тех же агрегатов, полученными сравниваемыми способами, не обнаружено. Можно заключить, что достоверность определения морфометрических параметров почвенных агрегатов с помощью Thixomet Pro соизмерима с достоверностью результатов при работе со снимками шлифов в CTan после бинаризации в Adobe Photoshop. Способ получения данных о морфометрических параметрах почвенных агрегатов с помощью Thixomet Pro полностью исключает возможность субъективной ошибки, показывает высокую степень автоматизации, воспроизводимости и достоверности полученных результатов и является более быстрым.

Цифровая версия почвенной карты Российской Федерации в масштабе 1 : 2 500 000 готовится на основе анализа атрибутивной части полигонов картографической базы данных торфяных почв таежной иподтаежной зон Западной Сибири. Проведена коррекция содержания 795 полигонов общей площадью 179 483 км² из 1 711 рассмотренных, общей площадью 262 204 км². Представление о доминировании олиготрофных торфяников в Западно-Сибирской таежной области болот послужило основанием для предложения о замене в 598 полигонах общей площадью 87 250 км² преобладающих на карте мезотрофных торфяных почв на олиготрофные. Аналогичным образом предлагается замена в полигонах комплекса олиготрофных и мезотрофных торфяных почв (57 полигонов общей площадью 38 405 км²), в которых только олиготрофные торфяные почвы стали бы преобладающими. Вместе с тем в ряде полигонов, приуроченных в основном к подтаежной зоне, преобладающие олиготрофные почвы предлагается учитывать как мезотрофные торфяные почвы. В базе данных показанные на карте термокарстовые озера в грядово-мочажинных болотных комплексах вне криолитозоны можно не отображать, а деструктивные торфяные почвы предлагается привести в соответствие с новой трактовкой этого таксона в классификации почв. Выполненная работа должна повысить качество исследований в области оценки ресурсного потенциала торфяных почв Западной Сибири.

По данным Всемирной организации охраны здоровья, более 80% жителей городов подвергаются риску из-за недостаточного качества атмосферного воздуха. Загрязнение атмосферного воздуха является причиной приблизительно 4.2 миллиона смертей в год. Цель работы -дать обзор научных статей, касающихся запыленности природных средгорода. Были проанализированы статьи зарубежных и российских исследователей - дано определение городской дорожной пыли, рассмотрены главные техногенные и природные источники генерации пылевых частиц в городе, физические и химические свойства дорожной пыли, их зависимости от климата, типа дорог и архитектуры города, влияние процессов фотолиза на физико-химические показатели мелкодисперсных частиц. Особое внимание уделено негативному влиянию частиц пыли PM2.5 и PM10 на здоровье человека и окружающую среду. Рассмотрен вопрос отсутствия в российской научной практике официально признанной методологии пробоотбора осевшей пыли при обновлении нормативной документации по методике отбора мелкодисперсных частиц, взвешенных в воздухе. Дана рекомендация по созданию нормативной базы, регулирующей процедуры пробоотбора и анализа дорожной пыли, являющейся геоиндикатором состояния окружающей среды, что подтверждается многочисленными выводами как зарубежных, так и некоторых отечественных исследователей.