CC BY
42
МЕЖДИСЦИПЛИНАРНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИННОВАЦИИ
Вестн. Ом. ун-та. 2013. № 4. С. 245-247.
УДК: 631.4:504.064 Т.А. Ивлева, Ю.А. Зайцева
ПРИМЕНЕНИЕ АППАРАТА ТДИС В ИЗУЧЕНИИ ВЛИЯНИЯ СТРУКТУРЫ ПОЧВЕННОГО ПОКРОВА НА АГРОЭКОЛОГИЧЕСКУЮ ОЦЕНКУ ПОЧВ
Рассматривается взаимодействие структуры почвенного покрова и агроэкологиче-ской оценки почв. Особенность заключается в использовании аппарата ТДИС. Его применение позволяет более детально изучить все стороны данного исследования.
Ключевые слова: агроэкологическая оценка почв, адаптивно-ландшафтная система земледелия, рациональное использование земель, структура почвенного покрова, теория динамических информационных систем, триада.
Почвенный покров мира, его плодородие создают незаменимый фундамент жизни на Земле, определяют возможность произрастания исходной основы цепей питания всего живого - растений [1]. Изучение пестроты почвенного покрова позволило выявить наличие определенных форм неоднородностей и привело к установлению понятия «структура почвенного покрова» [2].
Под структурой почвенного покрова понимается совокупность всех однообразных неоднородностей почвенного покрова суши. Конкретная структура почвенного покрова характеризуется повторяющимися в пространстве ареалами определенных почв, создающих устойчивый состав и рисунок почвенного покрова. Хотя структура образуется как следствие смен почв на небольших пространствах, многократность этих смен приводит к тому, что определенные структуры почвенного покрова могут занимать обширные территории [3].
Установлено, что одним из факторов формирования почвенного покрова является рельеф, или, точнее, геоморфология территории, т. е. история формирования ее современной поверхности. Но это влияние совсем не прямое, а опосредствованное, оно осуществляется через процессы почвообразования, через пространственную дифференциацию элементарных почвенных процессов [4].
Основным фактором изменения структуры почвенного покрова является антропогенный, который преобладает на территории Прииртышско-го увала Омской области. Прииртышский увал - это правобережье реки Иртыш. Ширина увала - от 6 до 30 км, длина - около 500 км. Абсолютные отметки колеблются от 110 до 146 км. Его выделяют как отдельную тектоническую единицу, пересекающую степную, лесостепную зоны и подтаёжную и южно-таёжную подзоны. По устройству поверхности увал представляет собой равнину, пологоснижающуюся на восток, на западе - круто, в большей части - отвеснообрывающуюся к Иртышу. На территории Прииртышского увала сформировались лучшие почвы из имеющихся на территории Омской области [3].
Современная эволюция увала протекает в направлении расчленения его поверхности линейными формами эрозии, остепнения и развития суффозионных форм рельефа, а по югу - и опустынивания. Все это во многом осложняет процесс сельскохозяйственного производства [3].
Чтобы наладить процесс земледелия без потери почвенного плодородия, необходимо внедрять новые высокоэффективные технологии. Возникает необходимость всестороннего понимания структуры почвенного
© Т.А. Ивлева, Ю.А. Зайцева, 2013
246
Т.А. Ивлева, Ю.А. Зайцева
покрова и исследования различных уровней ее влияния на агроэкологическую оценку почв Прииртышского увала.
Агроэкологическая оценка почв - оценка почвенного покрова, проведенная с .учетом основных природно-хозяйственных показателей, влияющих на формирование почвенного покрова и урожайность сельскохозяйственных культур [5]. По сути, это оценка плодородия почв, насколько выгодно возделывать ту или иную культуру на данной территории.
Цель статьи заключается в применении аппарата теории динамических информационных систем (ДИС, ТДИС) для изучения влияния структуры почвенного покрова на агроэкологическую оценку.
После изучения взаимодействия структуры и оценки в дальнейшем будет возможно составление рекомендаций по рациональному использованию земельного фонда исследуемой территории на основе адаптивно-ландшафтной системы земледелия (АЛСЗ). АЛСЗ - это система использования земли определенной агроэкологической группы, ориентированная на производство продукции экономически и экологически обусловленного количества и качества в соответствии с общественными (рыночными) потребностями, природными и производственными ресурсами, обеспечивающая устойчивость агроландшафта и воспроизводство почвенного плодородия [6].
Исследование по изучению влияния структуры почвенного покрова на агроэко-логическую оценку почв Прииртышского увала проводится впервые. Внимание при
этом фокусируется на методиках отдельного исследования каждой из этих категорий и на возможности рассмотрения их взаимозависимости с различных сторон с помощью применения аппарата ТДИС. При этом крайне важно сопровождать изучение всесторонним анализом причин ухудшения качества земель, неоднородности и деформирования почвенных слоев, для чего необходим дальнейший глубокий анализ факторов изменения почвенного покрова. ТДИС позволит детально дифференцировать наиболее эффективные подходы к оценке качества почвенного покрова.
ТДИС - рабочий объект, который представляет собой аналитически определенный орграф, на котором задан процесс информационного функционирования. Базовым элементом ТДИС выступает триада. Триадическое представление распространяется на способы отображения конкретных объектов и их изменений, где можно выделить основополагающие силы, направленные на развитие этих объектов [7]. На основе триады будет базироваться исследование по изучению влияния структуры почвенного покрова на агроэкологическую оценку почв.
ТДИС представлена здесь как база для формирования трехуровневой методики оценки качества почв. На начальном уровне применения ТДИС выделяется координирующая категория - качественная оценка земель (КОЗ), далее за счёт применения дешифровки формируются специализирующие ее категории: структура почвенного покрова (СПП), агроэкологическая оценка (АЭО) и сводные данные (СД) (рис. А, В, С).
ЛЭК
Категориальная схема развития КОЗ и ее базовые мутации. Категории предметной области:
КОЗ - качественная оценка земель; СПП - структура почвенного покрова; АЭО - агроэкологическая оценка;
СД - сводные данные; ПР - полевые работы; КР - камеральные работы; ПСПП - подсчет структуры почвенного покрова;
ПХК - природно-хозяйственный коэффициент; ОЭПА - оценка элементарного почвенного ареала; АЭК - агроэкологическая карта; АСПП - анализ структуры почвенного покрова; РР - разработка рекомендаций (по рациональному использованию почвенного покрова); ПП - предложения производству; ЭЭО - эколого-экономические данные;
ОАТ - оптимизация агротехнологий; АКА- агроклиматический анализ; К - картирование; ПЭД - почвенно-экологические данные;
ПСХР - природно-сельскохозяйственное районирование
Применение аппарата ТДИС в изучении влияния структуры почвенного покрова..
247
Составные части КОЗ представляются в идее триады, которая формирует первый уровень ДИС с выделением дополнительных категорий СПП, АЭО, СД - вершины первого порядка. Проведенная дешифровка специализирующихся категорий, обозначающих уровни КОЗ, позволила получить триады второго уровня, где СПП представим в виде вершинных понятий второго порядка «ПР-КР-ПСПП», АЭО - в виде «ПХК-ОЭПА-АЭК», СД - в виде «АВ-РР-ПП». Процесс мутации реализуется на втором уровне дешифровки ДИС, что позволяет провести перестановку категории триад второго уровня, с получением дополнительных категорий - ЭЭО, ОАТ, АКА, К, ПЭД, ПСХР (рис. Э, Е, К).
Все это позволяет открыть новые пути обхода вершин. Рис. Э наглядно демонстрирует, как можно напрямую перейти от АЭК к РР, что значительно облегчает второй этап процесса исследования. Аналогичным является обход вершин на рис. К от ПСПП сразу к ОЭПА, что позволит сократить объем работы.
Граф КОЗ является теоретической реальной моделью выявления взаимосвязи СПП и АЭО почв, где отображены опорные пункты исследования. Связь категорий определяется тем, что каждая категория методики КОЗ взаимодействует со всеми остальными. Примером является связь категорий СПП и АЭО - это главная цель исследования, заключающаяся в выявлении зависимости между данными ведущими категориями.
Взаимосвязь категорий АЭО и СД является однонаправленной, так как без проведения АЭО невозможно составление СД по исследуемой территории с последующей разработкой рекомендаций по рациональному использованию. Категории СПП и СД взаимодействуют в ступенчатой связи. СД является общим сбором и анализом полу-
ченных результатов, первоначальной основой которых являлось изучение СПП.
Предложенный вариант схемы свидетельствует о том, что каждую категорию предметной области можно рассмотреть в отдельности и распознать ее сущность. Это позволит полномерно изучит влияние структуры почвенного покрова на агроэкологическую оценку почв с последующей разработкой рекомендаций по рациональному использованию земельного фонда исследуемой территории на основе АЛСЗ. Возможным будет применение мелиоративных мероприятий (агротехнические, гидротехнические), разработанных конкретно для отдельного элементарного почвенного ареала.
Данная статья свидетельствует о перспективности применения аппарата ДИС в агропромышленном комплексе. С его помощью стало возможным планировать траектории исследования, выявляемые на каждом из шести представленных орграфов ДИС.
ЛИТЕРАТУРА
[1] Фридланд В. М. Структура почвенного покрова и методы ее изучения. М., 1973. 255 с.
[2] Фридланд В. М. Структуры почвенного покрова мира. М., 1984. 234 с.
[3] Рейнгард Я. Р., Долженко С. В. Формирование структуры почвенного покрова на Прииртыш-ском увале Западной Сибири при развитии процессов эрозии и дефляции. Омск, 2006. С. 5-26.
[4] Фридланд В. М. Исследование структуры почвенного покрова на уровне элементарных почвенных ареалов и его значение. М., l978. 79 с.
[5] Рейнгард Я. Р., Нежевляк О. В. Агроэкологиче-ская оценка почвенного покрова и районирование Омской области. Омск, 2008. 71 с.
[6] Кирюшин В. И. Агрономическое почвоведение. М. : Колос, 2010. 687 с.
[7] Разумов В. И., Сизиков В. П. Информационные основы синтеза систем : в 3 ч. Ч. II. Информационные основы синтеза : монография. Омск : Изд-во Ом. гос. ун-та, 2008. С. 13-29.
