История изучения и основные направления развития методов оценки и картографирования засоленности почв аридных и семиаридных территорий | Почвенный институт им. В.В. Докучаева

История изучения и основные направления развития методов оценки и картографирования засоленности почв аридных и семиаридных территорий

Е. И. Панкова1, М. В. Конюшкова1,2

1Почвенный институт им. В.В. Докучаева, 119017, Россия, Москва, Пыжевский пер., 7, стр. 2
2МГУ им. М.В. Ломоносова, 119991, Россия, Москва, Ленинские горы

На основании обзора отечественной и зарубежной литературы рассмотрены основные вехи и перспективы развития методов оценки и картографирования засоленности почв засушливых регионов. Показан вклад отдела засоленных почв Почвенного института им. В.В. Докучаева в развитие методов оценки и картографирования засоленных почв России и Средней Азии на протяжении второй половины XX в. и в настоящее время. Анализируя состояние проблемы по оценке и учету засоленных почв на территории России на начало XXI в., можно констатировать следующее: сведения по оценке свойств и распространению засоленных почв, приведенные в публикациях последних лет, опираются в основном на материалы 30-летней давности. Несомненно, что эти данные требуют обновления на основе современных методов и подходов, широко используемых в мировой практике. Должны быть разработаны новые единые методические рекомендации по оценке засоления почв России, учитывающие подходы других стран. Такие методические рекомендации необходимы для учета засоленных почв, а также для создания базы данных по засоленным почвам России, которая могла бы войти в единую базу данных по засоленным почвам мира. Должна быть разработана методика картографирования и учета площадей засоленных почв, базирующаяся на едином подходе к оценке засоления почв и на специальной методике по крупномасштабному картографированию засоленности почв, основанной на анализе материалов дистанционного зондирования и изучении засоленности почв с помощью контактных методов электромагнитной индукции.

Ключевые слова: засоление почв, развитие методов, история изучения. 

DOI: 10.19047/0136-1694-2016-82-122-138


THE HISTORY OF STUDY AND MAIN TRENDS IN THE DEVELOPMENT OF THE METHODS OF SOIL SALINITY ASSESSMENT AND MAPPING IN ARID AND SEMIARID REGIONS

Ye. I. Pankova1, M. V. Konyushkova1,2

1V.V. Dokuchaev Soil Science Institute, 119017, Russia, Moscow, Pyzhevskii 7, bld. 2
2Lomonosov Moscow State University, 119991, Russia, Moscow, Leninskiye Gory, 1

The national and foreign literature was reviewed in terms of milestones and prospects of development of soil salinity assessment and mapping in arid regions. The contribution of the department of salt-affected soils of V.V. Dokuchaev Soil Science Institute into the development of methods for assessment and mapping of salt-affected soils in Russia and Central Asia during the second half of the XXth century was illustrated. The analysis of the state of assessment and inventory of salt-affected soils in Russia by the beginning of the XXIst century has shown that the latest data given in the published literature on properties and distribution of salt-affected soils are outdated as they are based on the 30-year-old studies. Undoubtedly, these data should be revised with the use of modern methods and approaches widely adopted worldwide. A uniform guideline for the assessment of salt-affected soils of Russia should be developed with the due account for international approaches. Such a guideline will be necessary for inventory and creation of database of salt-affected soils compatible with international databases. The methodology of mapping and inventory of salt-affected soils based on the uniform approach to the assessment of salt-affected soils and specified methodology of large-scale mapping with the use of remote sensing data and proximal soil sensing should be developed.

Keywords: soil salinity, development of new methodology, the history of study.


СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1.   Базилевич Н.И., Панкова Е.И. Методические указания по учету засоленных почв. М.: Гипроводхоз, 1968а. 91 с.

2.   Базилевич Н.И., Панкова Е.И. Опыт классификации почв по засолению // Почвоведение. 1968б. № 11. С. 3–16.

3.   Базилевич Н.И., Панкова Е.И. Опыт классификации почв по содержанию токсичных солей и ионов // Бюл. Почв. ин-та им. В.В. Докучаева. 1972. Вып. 5. С. 36–40.

4.   Виноградов Б.В. Аэрокосмический мониторинг засоленных земель // Охрана и использование с.-х. земель, подверженных засолению. М., 1995. С. 55–67.

5.   Виноградов Б.В. Дистанционная индикация засоленных почв // Почвоведение. 1996. № 11. С. 1352–1360.

6.   Воробьева Л.А. Теория и практика химического анализа почв. М.: ГЕОС, 2006. 400 с.

7.   Воробьева Л.А. Химический анализ почв. М.: Изд-во Моск. ун-та, 1998. 271 с.

8.    Горохова И.Н. Оценка засоления орошаемых почв Нижнего Поволжья с использованием аэрофотоснимков: Автореф. дис. ... к. техн. н. М., 1992. 25 с.

9.   Засоленные почвы России. М.: ИКЦ Академкнига, 2006. 854 с.

10. Зимовец Б.А. Экология и мелиорация почв сухостепной зоны. М.: ГОСНИТИ, 1991. 247 с.

11. Карта засоления почв России М-б 1 : 2 500 000. М.: Почв. ин-т им. В.В. Докучаева, 2003 (авторский вариант).

12. Карта типов химизма засоления почв СССР (М-б 1 : 2 500 000). М.: ГУГК, 1976.

13. Ковда В.А. Происхождение и режим засоленных почв. М.–Л.: Изд-во АН СССР, 1946. Т. 1. 568 с. Т. 2. 375 с.

14. Козловский Ф.И., Королюк Т.В. Применение оптико-структурного машинного анализа при детальном почвенно-мелиоративном картографировании // Почвоведение. 1980. № 9. С. 145–159.

15. Козловский Ф.И., Королюк Т.В., Пантелеев В.П., Янковский В.А. Метод машинного анализа аэроснимков при почвенно-мелиоративной характеристике территорий // Почвенно-мелиоративные процессы в районах нового орошения. Науч. тр. Почв. ин-та им. В.В. Докучаева. М., 1975. С. 86–96.

16. Кондорская Н.И. Географическое распространение почв содового засоления в СССР // Почвоведение. 1965. № 9. С. 10–16.

17. Конюшкова М.В. Картографирование почвенного покрова и засоленности почв солонцового комплекса на основе цифрового анализа космической съемки (на примере района Джаныбекского стационара): Дис. к. с.-х. н. М., 2010. 300 с.

18. Конюшкова М.В. Цифровое картографирование почв солонцовых комплексов Северного Прикаспия. М.: Товарищество научных изданий КМК, 2014. 316 с.

19. Конюшкова М.В., Панкова Е.И. Компьютерное крупномасштабное картографирование почв солонцовых комплексов Прикаспия // Цифровая почвенная картография: теоретические и экспериментальные исследования. М.: Почв. ин-т им. В.В. Докучаева, 2012. С. 177–188.

20. Международное руководство по орошению и дренажу засоленных почв / Под ред. Ковды В.А. М., 1966.

21. Методика составления и использования крупномасштабных почвенных карт. М.: Колос, 1976. 224 с.

22. Методика составления крупномасштабных почвенно-мелиоративной карты и карты мелиоративной оценки почвенного покрова солонцовой территории / Под ред. Корнблюма Э.А. М., 1985. 95 с.

23. Методические рекомендации по использованию материалов аэрофотосъемки для оценки засоления почв и проведения солевых съемок орошаемых территорий хлопкосеющей зоны в крупных и средних масштабах. М.: Почв. ин-т им. В.В. Докучаева, 1985. 73 с.

24. Минашина Н.Г. (составитель). Технологические свойства и использование гипсоносных почв под орошение (методические рекомендации). М.: Почв. ин-т им. В.В. Докучаева, 1988. 74 с.

25. Моделирование процессов засоления и осолонцевания почв. М.: Наука, 1980. 262 с.

26. Общесоюзная инструкция по почвенным обследованиям и составлению крупномасштабных почвенных карт землепользования. М.: Колос, 1973. 94 с.

27. Панкова Е.И. Оценка засоления и опыт составления крупномасштабных карт засоления почв // Бюл. Почв. ин-та им. В.В. Докучаева. 1972. Вып. 5. С. 41–50.

28. Панкова Е.И., Айдаров И.П., Ямнова И.А., Новикова А.Ф., Благоволин Н.С. Природное и антропогенное засоление почв бассейна Аральского моря (география, генезис, эволюция). М.: Почв. ин-т им. В.В. Докучаева, 1996. 186 с.

29. Панкова Е.И., Головина Н.Н., Венцкевич С.Д., Панадиади Е.А. Опыт оценки засоления почв орошаемых территорий Средней Азии по материалам космической съемки // Почвоведение. 1986. № 3. С. 138–146.

30. Панкова Е.И., Рухович Д.И. Дистанционный мониторинг засоления орошаемых почв аридных территорий // Почвоведение. 1999. № 2. С. 253–263.

31. Панкова Е.И., Соловьев Д.А. Дистанционный мониторинг засоления орошаемых почв. М.: Почв. ин-т им. В.В. Докучаева, 1993. 191 с.

32. Почвенные ресурсы России. М.: ГЕОС, 2010. 121 с.

33. Руководство по лабораторным методам исследования ионно-солевого состава нейтральных и щелочных минеральных почв. М.: Почв. ин-т им. В.В. Докучаева, 1990. 236 с.

34. Савин И.Ю., Отаров А., Жоголев А.В., Ибраева М.А., Дуйсеков С. Выявление многолетних изменений площади засоленных почв Шаульдерского орошаемого массива по космическим снимкам Landsat // Бюл. Почв. ин-та им. В.В. Докучаева. 2014. № 74. С. 49–65.

35. Симакова М.С. Методика картирования почв Прикаспийской низменности по материалам аэрофотосъемки // Почвенно-географические исследования и использование аэрофотосъемки в картировании почв. М.: Изд-во АН СССР, 1959. С. 283–357.

36. Стасюк Н.В., Добрынин Д.В. Оценка динамики опустынивания почвенного покрова низменных территорий Дагестана с использованием космических снимков // Почвоведение. 2013. № 7. С. 778–787. DOI: 10.7868/S0032180X13070113

37. Стасюк Н.В., Кравцова В.И. Оценка изменений почвенного покрова Кизлярского побережья по разновременным картам и космическим снимкам // Аридные экосистемы. 2012. Т. 18. № 3 (52). С. 86–94.

38. Федотов Г.Н., Третьяков Ю.Д., Поздняков А.И., Пахомов Е.И. Влияние солей на естественные электрические поля в почвах // Докл. АН. 2004. Т. 397. С. 64–67.

39. Хитров Н.Б. Связь почв солонцового комплекса Северного Прикаспия с микрорельефом // Почвоведение. 2005. № 3. С. 271–284.

40. Хитров Н.Б. Система показателей для краткой характеристики засоления почв // Почвоведение. 1986. № 4. С. 67–79.

41. Черноусенко Г.И., Калинина Н.В., Рухович Д.И., Королева П.В. Цифровая карта засоления почв Хакасии // Почвоведение. 2012. № 11. С. 1131–1147.

42. Ямнова И.А., Панкова Е.И. Гипсовые новообразования и формирующие их элементарные почвообразовательные процессы // Почвоведение. 2013. № 12. С. 1423–1436. DOI: 10.7868/S0032180X13120125

43. Ben-Dor E., Banin A. Near-infrared analysis as a rapid method to simultaneously evaluate several soil properties // Soil Sci. Soc. Am. J. 1995. Vol. 59(2). P. 364–372.

44. Corwin D.L., Kaffka S.R., Hopmans J.W., Mori Y., van Groenigen J.W., van Kessel C., Lesch S.M., Oster J.D. Assessment and field-scale mapping of soil quality properties of a saline-sodic soil // Geoderma. 2003. Vol. 114(3–4). P. 231–259.

45. Corwin D.L., Lesch S.M. A simplified regional-scale electromagnetic induction — Salinity calibration model using ANOCOVA modeling techniques // Geoderma. 2014. V. 230–231. P. 288–295.

46. Corwin D.L., Lesch S.M. Apparent soil electrical conductivity measurements in agriculture // Computers Electronics Agriculture. 2005. Vol. 46(1–3). P. 11–43.http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0168169904001243

47. Corwin D.L., Lesch S.M. Application of soil electrical conductivity to precision agriculture: theory, principles, and guidelines // Agronomy J. 2003. Vol. 95(3). P. 455–471.

48. Csillag F., Pasztor L., Biehl L.L. Spectral band selection for the characterization of salinity status of soils // Remote Sensing Environm. 1993. Vol. 43(3). P. 231–242.

49. Doolittle J.A., Brevik E.C. The use of electromagnetic induction techniques in soils studies // Geoderma. 2014. Vol. 223–225. P. 33–45.

50. Dwivedi R.S. Monitoring of salt-affected soils of the Indo-Gangetic alluvial plains using principal component analysis // Internat. J. Remote Sensing 1996. Vol. 17(10). P. 1907–1914.

51. Farifteh J., Farshada A., George R.J. Assessing salt-affected soils using remote sensing, solute modelling, and geophysics // Geoderma. 2006. Vol. 130(3–4). P. 191–206.

52. Fernández-Buces, N., Siebe, C., Cram, S., Palacio, J.L. Mapping soil salinity using a combined spectral response index for bare soil and vegetation: A case study in the former lake Texcoco, Mexico // J. Arid Environm. 2006. Vol. 65(4). P. 644–667.

53. Guo Y., Shi Z., Zhou L.-Q., Jin X., Tian Y.-F., Teng H.-F. Integrating remote sensing and proximal sensors for the detection of soil moisture and salinity variability in coastal areas // J. Integrative Agriculture. 2013. Vol. 12(4). P. 723–731.

54. Indo-Dutch Network Project (IDNP). Result #1. A Methodology for Identification of Waterlogging and Soil Salinity Conditions Using Remote Sensing. 2002. CSSRI, Karnal and Alterra-ILRI, Wageningen. P. 78.

55. López-Lozano R., Casterad M.A., Herrero J. Site-specific management units in a commercial maize plot delineated using very high resolution remote sensing and soil properties mapping // Computers Electronics Agriculture. 2010. Vol. 73(2). P. 219–229.

56. Metternicht G.I., Zinck J.A. Remote sensing of soil salinity: Potentials and constraints // Remote Sensing Environm. 2003. Vol. 85(1). P. 1–20.

57. Nield S.J., Boettinger J.L., Ramsey R.D. Digitally mapping gypsic and natric soil areas using Landsat ETM data // Soil Sci. Soc. Am. J. 2007. Vol. 71(1). P. 245–252.

58. Shao Y., Hu Q., Guo H., Lu Y., Dong Q., Han C. Effect of dielectric properties of moist salinized soils on backscattering coefficients extracted from RADARSAT image // IEEE Transactions Geoscience Remote Sensing. 2003. 41(8). P. 1879–1888.

59. Singh J., Kothari M., Jain S.K., Kumar V. Delineation of salt affected areas of Muktsar district, south-west Punjab using Landsat-TM and IRS-ID LISS-III data // Annals Biol. 2006. Vol. 22(1). P. 13–17.

60. Soil salinity assessment: Methods and interpretation of electrical conductivity measurements. FAO Irrigation and Drainage Paper No. 57. FAO, Rome, 1999. 150 p.

61. Soil survey investigation for irrigation // FAO Soil Bulletin. Rome: FAO, 1979. Vol. 42. 188 p.

62. Szabolcs I. Salt-affected soils. Florida: CRC Press, 1989. 274 p.

63. Taghizadeh-Mehrjardi R., Minasny B., Sarmadian F., Malone B.P. Digital mapping of soil salinity in Ardakan region, central Iran // Geoderma. 2014. 213. P. 15–28.