ИССЛЕДОВАНИЕ СПЕКТРАЛЬНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ПОВЕРХНОСТИ ПОЧВ КАК ОСНОВА БОНИТИРОВКИ И МОНИТОРИНГА ПАХОТНЫХ УГОДИЙ НА ТЕРРИТОРИИ БРЯНСКОЙ ОБЛАСТИ Протасова А.П.

Брянский государственный университет им. акад. И.Г. Петровского


Номер: 4-6
Год: 2016
Страницы: 76-77
Журнал: Актуальные проблемы гуманитарных и естественных наук

Ключевые слова

Просмотр статьи

⛔️ (обновите страницу, если статья не отобразилась)

Аннотация к статье

Текст научной статьи

Актуальность дистанционных исследований пахотных угодий обоснована большими потерями потенциального урожая от неиспользования природного потенциала почв. Традиционные почвенные съемки ограничены сравнительно небольшими ключевыми участками, отличаются высокой трудоёмкостью и себестоимостью. Вместе с тем, показатели оценки качества угодий, построенные на спектральных характеристиках поверхности почв разработаны в самом общем виде. Различия природных условий и специализации землепользования обосновывают преимущества создания региональных систем таких показателей. Целью работы является выявление различий спектральных характеристик пахотных почв, их теоретическое объяснение, разработка и апробация показателей мониторинга и бонитировки почв, основанных на материалах спутниковой съёмки. Выбор территории Брянской области как объекта исследования динамики спектральных характеристик ландшафтов, обусловлен высоким почвенным и ландшафтным разнообразием, связанным с географическим положением на стыке южной части лесной зоны и лесостепи и крупных геоморфологических областей - Среднерусской и Смоленско-Московской возвышенностей, Днепровско-Донецкой низменности. Индикатором сезонных и многолетних изменений в ландшафте определена динамика характеристик MOD09Q1 с пространственным разрешением 250 м. Распределение значений показателя установлено для 265 участков пахотных земель фиксированной площадью в 100 га. Пахотные угодья располагаются на слабопересеченных центральных участках водораздельных равнинах, в разных почвенно-климатических условиях. Размер участка обусловлен теоретическими представлениями об изменчивости характеристик почв. В границах участка площадью 100 га различия характеристик почв можно считать несущественными. Разработка показателей бонитировки пахотных угодий на основе многолетней и сезонной динамики спектральных характеристик открытой поверхности почв (до начала и после завершения вегетации сельскохозяйственных культур). Показатели построены на закономерностях изменения коэффициентов спектральной яркости поверхности открытых участков почвы в разных диапазонах спектра, распределение которых отражает различия гумусированности, эродированности, структуры почв. Во время активной вегетации величина NDVI достигает 0,55-0,75; разница значений между участками - 0,1. Причина роста значений поглощение хлорофиллом растений излучения в красной зоне спектра и отражение в инфракрасной. Предполагается, что соотношение поглощённого и отражённого излучения определяется количеством хлорофилла, и соответственно характеризует биопродуктивность угодий. Особенности динамики NDVI зависят от видового состава сельскохозяйственных культур, и физиологического состояния растений, определённого погодными условиями. Значения NDVI прямо зависят от биопродуктивности и рассматриваются как возможный индикатор соотношения фактического и потенциального состояния агроценоза с учётом погодных особенностей сезона. В сентябре вегетация большинства видов сельхозкультур завершается. Значения NDVI уменьшаются в сравнении со временем активной вегетации на 0,1-0,15 - снижается поглощение в красной зоне спектра. Существенная разница значений показателя в пространстве - до 0,15 определяется видовым составом и физиологическим состоянием сельхозкультур. Для агроценозов, представленных видами, вегетация которых завершается, значения показателя снижаются быстрее; для участков с растениями, ещё сохраняющими вегетирующие части - медленнее. В октябре спад значений показателя продолжается, существенно влияет на динамику охлаждение почвы, и, следовательно, уменьшение спектральной яркости в ближней инфракрасной зоне. Климатические условия влияют на значения показателя ранней весной и поздней осенью преимущественно через температуру и влажность почв, в период вегетации - количество осадков, определяющих физиологический статус растительности. От завершения снеготаяния до завершения активной вегетации значения показателя устойчиво растут, в связи с нагревом почвы, отражением поверхностью зеленых растений значительной части энергии излучения в инфракрасной области и высокого поглощения в красной области спектра. На фазе созревания значения выходят «на плато» - изменяются в летние месяцы несущественно, за исключением периодов засухи. Осенью значения показателя уменьшаются, в следствии охлаждения почв, происходит уменьшение поглощения в красной зоне спектра. Последовательность хода показателя устойчива для ряда лет, но абсолютные значения показателя зависят от погодных условий: значения выше в относительно тёплые годы, ниже - в холодные.

Научные конференции

 

(c) Архив публикаций научного журнала. Полное или частичное копирование материалов сайта возможно только с письменного разрешения администрации, а также с указанием прямой активной ссылки на источник.