Термодинамическая оценка лесомелиорации черноземов

Рулев Глеб Александрович; Рулев Александр Сергеевич; Рулева Ольга Васильевна

НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА НАУКА И ВЫСШЕЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ

13. Gebremariam, H.L. Optimizing yield and water use efficiency of furrow-irrigated potato under different depth of irrigation water levels [Tekst] / H.L. Gebremariam, K. Weide, K.D. Kahsay // Sustainable Water Resources Management. - 2018. - Vol. 4. - Issue 4. - P. 1043-1049.

14. Martinez-Romero, A. Regulated deficit irrigation strategies for different potato cultivars under continental Mediterranean-Atlantic conditions [Tekst] / A. Martinez-Romero, A. Dominguez, G. Landeras // Agricultural Water Management. - 2019. - Vol. 216. - P. 164-176.

15. Soil Water Dynamics of Shallow Water Table Soils Cultivated With Potato Crop [Tekst] / Ribeiro da Silva A.L. Biscaia, H.T. Hashiguti, L. Zotarelli et all.// Vadose Zone Journal. - 2018. -Vol. 17. - Issue 1. - Number of article 180077.

Информация об авторе Новиков Алексей Андреевич, временно исполняющий обязанности директора Федерального государственного бюджетного научного учреждения «Всероссийский научно-исследовательский институт орошаемого земледелия» (РФ, 400002, г. Волгоград, ул. им. Тимирязева, 9), кандидат сельскохозяйственных наук.

ORCID: http://orcid.org/0000-0002-7698-8268. E-mail: [email protected].

УДК 536.7:634.93 DOI: 10.32786/2071-9485-2019-02-18

ТЕРМОДИНАМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ЛЕСОМЕЛИОРАЦИИ

ЧЕРНОЗЕМОВ

THERMODYNAMIC ASSESSMENT OF CHERNOZEMS FOREST RECLAMATION

Г.А. Рулев1, кандидат сельскохозяйственных наук А.С. Рулев2, доктор сельскохозяйственных наук, академик РАН О.В. Рулева1, доктор сельскохозяйственных наук

G.A. Rulev, A.S. Rulev1, O.V. Ruleva1

1ФГБНУ «Федеральный научный центр агроэкологии, комплексных мелиораций и защитного лесоразведения Российской академии наук», г. Волгоград 2ФГАОУ ВО «Волгоградский государственный университет»

1Federal State Budget Scientific Institution «Federal Scientific Centre of Agroecology,

Complex Melioration and Protective Afforestation of the Russian Academy of Sciences»

2Volgograd State University

Дата поступления в редакцию 26.03.2019 Дата принятия к печати 13.05.2019

Received 26.03.2019 Submitted 13.05.2019

Для управления биопродуктивностью агролесосистем главной задачей является изучение энергетических потоков веществ как в самом агролесоландшафте, так и в его компонентах, в частности почвах. В связи с этим возникла потребность в разработке методики изучения и оценки термодинамики почв. Актуальность исследований связана с возможностью изучения термодинамических характеристик в почвах и конкретно в гумусе, в виде энтальпии, свободной энергии Гиббса, энтропии. Изучались также черноземы легкого гранулометрического состава, сформированные на покровных гидрослюдисто-монтмориллонитовых породах. Методической основой исследований являлись работы В. Р. Волобуева, В. А. Ковды, А. Г. Назарова. Они предложили использовать показатели валового, химического анализа минеральной части и гумуса почвы для расчетов энтальпии, свободной энергии Гиббса и энтропии. Повышение плодородия лесомелиорированных почв в значительной мере связано с формированием органического вещества под лесной подстилкой. Особенно большие запасы подстилки находятся под лесными полосами сложного состава и плотной конструкции. На водораздельных элементарных геохимических ландшафтах под лесными полосами мощность гумусового горизонта в 1,2... 1,5 раза выше, чем на открытой территории с максимумом влияния. Влияние защитных лесных насаждений, и прежде всего его термодинамические характеристики выражаются через энтальпию гумуса. Энтальпия гумуса под лесными полосами превышает в 1,2... 1,5 раза данные на пашне, причем максимальное значение приходится на водораз-

НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА НАУКА И ВЫСШЕЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ

дельные участки элементарных ландшафтов. Почвомелиорирующая роль лесных полос подтверждается данными, полученными при расчете термодинамических характеристик гумуса, снижении энергии энтропии. Степень уменьшения энтропии проявляется в системе элементарного геохимического ландшафта на всех рассматриваемых почвах. Причем, по нашим данным, наибольший эффект лесомелиорации проявляется на водораздельной части ландшафта, если оценивать биологическую составляющую органического вещества и ее энтропию. В этом случае наибольший удельный вес в энтропии проявляется за счет внешних процессов. При выполнении условия дополнения вещества почвы механической аккумуляцией к процессу биологической, с расположением защитных лесных полос поперек склона, процесс энтропии протекает по алгоритму действия ЛП на склоне (diS), близкое по показателям как на водораздельной территории. В условиях супераквального элементарного геохимического ландшафта еще ниже. В таких условиях на подчиненных элементарных ландшафтах возрастает эффективность лесомелиорации, изменение энтропии (ds = 0,58-0,67 против 0,73 на контроле).

To control the bioproductivity of agroforestry systems, the main task is to study the energy flows of substances both in the agro-forest-landscape itself and its components, in particular, the soil. In this regard, the need arose to develop a methodology for studying and evaluating soil thermodynamics. The relevance of the research is related to the possibility of studying the thermodynamic characteristics, in soils and specifically in humus, in the form of enthalpy, Gibbs free energy, entropy. Also studied were chernozems of light granulometric composition, formed on cover hydromica-montmorillonite rocks. The methodological basis of the research was the work of V. R. Volobuev, V. A. Kovdy, A. G. Nazarov. They suggested using indicators of the total chemical analysis mineral part and soil humus for calculating the enthalpy, Gibbs free energy and entropy. Improving the fertility of forest-reclaimed soils is largely associated with the formation of organic matter under the forest floor. Especially large stocks of litter are under the forest stripes of complex composition and dense structure. On the watershed elementary geochemical landscapes under forest belts, the humus horizon is 1.2-1.5 times higher than in an open area with a maximum effect. The influence of protective forest stands, first of all, its thermodynamic characteristics are expressed through the enthalpy of humus. The enthalpy of humus beneath the forest belts is 1.2-1.5 times higher than the data on arable land, with the maximum value occurring in the watershed areas of elementary landscapes. The soil-ameliorative role of forest belts is confirmed by the data obtained when calculating the thermodynamic characteristics of humus, reducing the entropy energy. The degree of entropy reduction manifests itself in the system of elementary geochemical landscape on all the soils considered. Moreover, according to our data, the greatest effect of forest reclamation appears on the watershed of the landscape, if we evaluate the biological component of organic matter and its entropy. In this case, the largest share in the entropy is manifested due to external processes. When the condition of the addition of soil substance by mechanical accumulation to the biological process is fulfilled, the location of the protective forest belts across the slope, the entropy process proceeds according to the algorithm of the LP on the slope (diS), which is close in terms of the watershed area. In the conditions of the superaqual elemental geochemical landscape is even lower. In such conditions on the subordinate elementary landscapes, the efficiency of forest reclamation increases the change in entropy (ds = 0.58-0.67 versus 0.73 in the control).

Ключевые слова: термодинамика, лесомелиорация, гумус, органическое вещество почвы, энтальпия, энтропия.

Key words: thermodynamics, forest reclamation, humus, soil organic matter, enthalpy, entropy.

Работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ в рамках научного проекта № 18-016-00165 «Геоинформационные технологии прогнозирования состояния

и управления агролесосистемами»

Цитирование. Рулев Г.А., Рулев А.С., Рулева О.В. Термодинамическая оценка лесомелиорации черноземов. Известия НВ АУК. 2019. 2(54). 153-161. DOI: 10.32786/2071-9485-2019-02-18.

Citation. Rulev G.A., Rulev A.S., Ruleva O.V. Thermodynamic assessment of chernozem forest reclamation. Proc. of the Lower Volga Agro-University Comp. 2019. 2(54). 153-161. (in Russian). DOI: 10.32786/2071-9485-2019-02-18.

НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА НАУКА И ВЫСШЕЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ

Введение. С целью управления биопродуктивностью агроландшафта главной задачей является изучение энергетических потоков и преобразование вещества как в самом агроландшафте, так и в его компонентах (почва, древостой лесные полосы, агро-ценозы, приземный слой атмосферы). Требуются изучение и анализ потенциала естественных и антропогенных почвенных ресурсов, оценка направленности энергетических потоков в них и расчет их интенсивности. В связи с этим возникла потребность в разработке методики изучения и оценке термодинамики почв в агролесосистемах.

С позиции термодинамики, почва - это открытая, многокомпонентная, гетерогенная система, в которой происходят необратимые термодинамические процессы. По словам В.А. Ковды (1973), расчет сложных энергетических систем, к которым относится и почва, очень трудоемкий многоступенчатый процесс. Но, как и в других сложных системах, в этом есть и плюсы. В почве можно выделить отдельные энергетические подсистемы, в которых при определенных допущениях можно применить термодинамические подходы и принципы.

В последнее время подход, основанный на изучении превращения энергии в природных экосистемах с использованием термодинамики, приобрел большую популярность [3, 5, 7]. Распространяется он и на почвообразование. Так как гумус в этих исследованиях является основной характеристикой агрономической ценности почв, изучение энергетических характеристик гумуса и его количественных составляющих встречается в последнее время довольно часто, что свидетельствует о значимости этого показателя, как геохимического аккумулятора энергии Солнца, содержащего п -1020 ккал энергии [12].

Актуальность исследований связана с возможностью изучения энергетических процессов, происходящих в почвах и заключенных конкретно в гумусе, представляющих термодинамические характеристики в виде энтропии и свободной энергии Гиббса, энергии кристаллических решеток минералов, рассматриваемые для оценки и потенциальной способности подстилающих пород к почвообразованию. Все работы в этом направлении направлены на разработку действенных мер по стабилизации, сохранению и восстановлению плодородия почв. Вопросы изучения почвообразования, связанные с энергетикой, получили продолжение в изучении процессов гумификации растительной массы при выявлении соотношения затрат энергии на образование почвы и опада.

Плодородие почв Волгоградской области по ее основному показателю - гу-мусному состоянию пахотных земель - можно отнести между оптимальным и критическим. Несмотря на спад сельскохозяйственного производства, процессы дегумифика-ции, агроистощения продолжаются. По данным ВНИАЛМИ, потери в пахотном слое почвы гумуса составили 0,14-0,46 % или 4,00-12,14 т/га (Кретинин, 2003). Более того, сравнительный анализ плодородия целинных почв позволяет заключить, что за период активного земледельческого освоения края они выше в 1,5-3,5 раза.

Лесные полосы являются активным биологическим фактором накопления органических и минеральных веществ в почве. Около 80 % листового опада деревьев и кустарников в полезащитных продуваемых лесных полосах выносится на поля, что составляет в зоне до 4 Н-1-3 т/га. Под лесонасаждениями формируются биогеоценотиче-ский горизонт лесной подстилки и лесные аналоги степных почв. Абиотическая роль лесонасаждений выражается в отложении продуктов смыва и дефляции почв.

Исследований по агролесомелиорации почв в Волгоградской области выполнено достаточно много, однако лишь в отдельных работах обсуждаются материалы по энергетике почвообразования.

Методики энергетической оценки аккумулирующих веществ в почве - разнообразные и приближенные в расчетах. О накоплении энергии в гумусе, лесной подстилке судят по количественному содержанию углерода. Энергетическая оценка валовых форм

НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА НАУКА И ВЫСШЕЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ

питательных веществ в почве, лесной подстилке проводится по Крамеру (Кретинин, 2003) по аналогии с затратами энергии на производство азотных, фосфорных и калийных удобрений.

Из факторов плодородия наиболее энергоемким является гумус. Почти на порядок меньше валового азота накапливалось энергии от прибавок. Показатели по прибавкам фосфора более чем на порядок меньше по сравнению с азотом. Энергоемкость лесной подстилки больше, чем по фосфору. Более активно накапливалась энергия в почвах под лесными полосами и несколько меньше в лесомелиорированных пахотных почвах (Назаров, 2004). Относительно много накопилось энергии в лесоаграрном ландшафте.

Сложности при использовании в исследованиях термодинамического подхода связаны с недостатком экспериментальных данных по термодинамическим параметрам почвенных структур. Причем при получении этих данных они могут значительно отличаться от справочных материалов, т.к. в природных экосистемах сложно найти чистые с химической точки зрения окристаллизованные соединения. Помимо этого, данных, например, по некоторым смешаннослойным минералам, органоминеральным соединениям и ряда гумусовых кислот не получено, следовательно, невозможно рассчитать их термодинамические характеристики [3, 2, 4].

Тем не менее, термодинамический подход, основанный на расчетах и математических моделях, полученных с помощью химических реакций в почвоведении, получает все большее распространение. Правильность выбранного направления подтверждается на конкретных примерах при обработке экспериментальных данных, совпадающих с рассчитанными величинами по термодинамическим моделям. Это подтверждает адекватность выбора термодинамических констант и доминирующих химических соединений.

Материалы и методы. Ключевым участком при изучении термодинамических характеристик под влиянием лесных полос в ландшафте был взят полигон на территории Волгоградской области в 30 км на северо-восток от г. Михайловка на маломощном черноземе в пределах Хоперско-Бузулукской равнины. Он включает серию элементарных геохимических ландшафтов (ЭГЛ) [1, 2] как межбалочный водораздел, склон крутизной до 2° на северо-восточной экспозиции и надпойменная терраса, связанные единой миграционной цепью.

На территории превалируют южные черноземы легкого гранулометрического состава, слабосмытые, сформированные на покровных гидрослюдисто-монтмориллонитовых породах. В геохимическом отношении с ними сопряжены луго-во-черноземные почвы в районе р. Тишанка на надпойменной террасе. На 2 профилях: открытом (для лесных полос) и с четырьмя рядами полос, полностью соответствующих друг другу по геоморфологическим условиям и пересекающих вышеперечисленные ЭГЛ, расположены тестовые участки, попарно адекватные по положению в ландшафте, предусматривающие отбор почвенных образцов в разрезах.

Лесные полосы плотные, 4-6-рядные, 40-летнего возраста, смешанного состава. Расстояние между полосами 400-500 метров.

Методической платформой послужили работы В.Р. Волобуева (1974), В.А. Ковды (1973), А.Г. Назарова (2004), в которых рассматриваются подходы к термодинамической оценке свойств химических веществ, а также почв. В исследованиях рассчитываются запасы энергии, аккумулированные в ряде генетических типов почв, авторы устанавливают связь между относительной величиной энергии биологического круговорота и запасами гумуса в почве. Так, В.Р. Волобуевым (1974) была предложена методика для расчетов минеральной части почвы как суммы оксидов при оценке термодинамических показателей. Помимо этого, он предложил использовать показатели валового химического состава ми-

НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА: НАУКА И ВЫСШЕЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ

неральной части почвы для расчетов свободной энергии Гиббса и энергии кристаллической решетки минералов. Мы придерживаемся аналогичной точки зрения и считаем, что термодинамические свойства почвообразующих пород определяются субстратом, в той или иной степени преобразованным процессами почвообразования.

Результаты и обсуждение. По данным Н.П. Масютенко [1], в агроландшафте на типичных черноземах (таблица 1) энергетически обедненным является угодье пашни (средний и низкий уровень). Энергия под залежью, лесополосой и лугом в слое 0-50 см, находящихся на южной и северной экспозиции, намного выше, чем на пашне.

Под лесной полосой почва на северном склоне содержит энергию, соответственно на 20 % и 179 % заключенную в гумусовых веществах больше, чем под пашней. В процессе трансформации органическое вещество (ОВ) в 1,9 раза выделяет больше энергии, чем пахотная почва.

Основные различия почв на южном склоне на пашне и под полосой обусловлены запасами энергии в негумифицированном веществе. Так, его под полосой на 190 % больше, чем на пашне, причем в процессе трансформации органического вещества выделяется энергия также в 2,8 раза больше под полосой.

Таблица 1 - Структура энергопотенциала ОВ чернозема в агроландшафте _в слое 0...50 см (А. Г. Назаров, 2004)_

Элемент агроландшафта Запасы энергии, гДж/га Количество энергии, выделяемое в процессе трансформации органического вещества почвы, гДж/га Энергопотенциал органического вещества почвы, гДж/га

в гумусовых веществах в негумифицированном органическом веществе

Водораздельное плато

Лесная полоса 7080 380 496 7460

Пашня 5832 136 248 5968

Склоновый агроландшафт. Южная экспозиция

Лесная полоса 5499 418 611 5982

Пашня 5168 144 221 5282

Склоновый агроландшафт. Северная экспозиция

Лесная полоса 7035 345 463 7386

Пашня 5812 124 241 5941

Залежь 6150 288 593 6438

Установлено, что под пашней и лесными полосами энергопотенциал чернозема типичного, его органического вещества выше на северном склоне, чем на южном. Это связано с накоплением в почвах северной экспозиции большего количества гумусовых частиц. Но надо отметить, что в почве под лесной полосой южного склона активность энергетических процессов выше в 1,6 раза, чем на северном. Показатели энергопотенциала чернозема типичного, его органической составляющей на северном склоне и плакоре близки.

На распределение энергии в компонентах органики почвы оказывают влияние экспозиция склона, вид угодья. На соотношение активной и потенциально-активной энергии органического вещества почвы большее влияние оказывает экспозиция склона, т.к. на северном склоне активной энергии в ОВ меньше, чем в почвах южной экспозиции, а влияние на распределение в инертной и активных частях органического вещества чернозема типичного оказывает вид угодья. На южном склоне оно выражено сильнее.

Представляют определенный интерес сравнительные данные по энергопотенциалу почв под лесными полосами на южных черноземах-почвы исследуемой территории содержат малое количество легкорастворимых солей - менее 0,3 %. В этих условиях содержание хлоридов в верхних горизонтах почв по створу приводораздельная часть -

НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА: НАУКА И ВЫСШЕЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ

склон - терраса на открытой территории изменяется мало, однако с тенденцией падения к супераквальной территории. Повышение плодородия лесомелиорированных почв в значительной мере связано с формированием органического вещества под лесной подстилкой. Особенно большие запасы подстилки находятся под лесными полосами сложного состава и плотной конструкции. Органическое вещество, содержащееся в почве, - это сложная многокомпонентная система, взаимосвязанная с окружающей средой энерго-, массообменном. Открытая система в виде органического вещества почвы состоит из собственно гумусовых веществ, включающих инертный гумус (ИГ), лабильные гумусовые вещества (ЛГВ), органическое вещество (ОВ), негумифицированное органическое вещество (НВ), микробную биомассу (МБ), которые различаются степенью связи с минералами почвы [8].

Определяющим фактором при изучении термодинамических характеристик почвы является изучение энергетических характеристик гумуса. В этом плане заслуживают внимание данные, полученные на исследуемом полигоне в ЭГЛ по характеристикам гумусового слоя (таблица 2).

Таблица 2 - Содержание углекислых солей в верхних горизонтах почв сопряженных

ЭГЛ (в относительных единицах)

ЭГЛ Открытая территория Территория с системой лесных полос

Приводораздельная территория транзитного типа 1,0

верхняя часть склона 1,4 а) 0,6; б) 0,5; в) 0,7

нижняя часть склона 1,0 б) 0,3

Супераквальная терраса 1,5 а) 1,0; в) 1,3

Они свидетельствуют о том, что на облесенном склоне в ЭГЛ транзитного типа мощность гумусового горизонта почвы существенно выше, чем на необлесенном, в частности, в лесных в 1,4... 1,5 раза превосходит показатели адекватных по положению на открытой территории и в 1,1 раза в приполосной лесной зоне поля.

Значительная часть биофильных элементов при минерализации опада листьев, отпада корней, ветвей, а также почвенных, животных микроорганизмов поступает непосредственно в почву.

Под 50-летними лесными полосами на луговато-чернозёмной легкосуглинистой почве в слое 0...25 см содержание гумуса увеличилось на 4,1 %, под 30-летними полосами на 1,0 % и под раскорчеванным садом - на 2,4 %. Прибавки гумуса прослеживались и в нижних горизонтах и, вероятно, глубже метра. Соответственно увеличилось содержание калия, фосфора и валового азота в почве.

Как известно [9], в гумусе содержится высокоэнергетическая «сила», способная, не снижая энтропии почв, совершать работу. Всю энергию по доступности в ОВ можно разделить на три категории:

- связанная, или труднодоступная, - это энергия инертного гумуса;

- потенциально-активная, или среднедоступная, она заключена в активной части гумусовых веществ и микробной биомассе;

-активная, или легкодоступная энергия негумифицированного органического вещества почвы.

Анализ по полученным объектам позволяет сделать выводы, что на водораздельных элементарных геохимических ландшафтах под ЛП мощность гумусового горизонта в 1,2-1,5 раза выше, чем на открытой территории с максимумом влияния защитных полос.

НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА: НАУКА И ВЫСШЕЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ

В горизонте А+В1 наблюдается превышение средневзвешенного содержания гумуса на 10-20 % больше под лесными полосами в сравнении с приполосной зоной поля.

Составляющая энергии гумуса, её твердой фазы на два порядка меньше энергии, присутствующей в минеральной части почв [3, 5, 9, 12, 11]. В статье приводятся данные по энергетике гумусового слоя. Это имеет под собой основание, так как плодородие почвы определяется в основном состоянием гумуса и оказывает заметное влияние на состояние лесных насаждений. Влияние защитных лесных насаждений, прежде всего, термодинамические характеристики почвы, выражаются через энтальпию гумуса.

Энтальпия гумуса под ЗЛН превышает в 1,2-1,5 раза данные в поле. Причем максимальные показатели приходятся на водораздельную часть элементарного геохимического ландшафта (таблица 3). Энтальпия гумуса, соотнесенная с определенной массой вещества, характеризует ее удельные показатели и под ЗЛН выше на 6-20 %.

Таблица 3 - Термодинамика гумуса в горизонте почвы А+В1 под влиянием ЛП (прирост энергии)

Элементарные геохимические ландшафта -АН dS^S+diS

I

Водораздельный 26 0,73=-0,18+0,91

Трансэлювиальный 19 0,74=-0,10+0,84

Трансаккумулятивный 22 0,73=-0,09+0,82

II

Водораздельный 48 0,68=-0,10+0,78

Трансэлювиальный 38 0,58=-0,09+0,67

Трансаккумулятивный 26 0,64=-0,08+0,72

Условные обозначения: I - защитные лесные полосы вдоль склона, II -ЗЛН поперек склона; АН - прирост внутренней энергии, кал/г, dS - изменение энтропии, кал/г-град., dеS - внешний поток энергии энтропии, diS - внутренняя энергия.

Заключение. Почвомелиорирующая роль лесных полос подтверждается данными, полученными при расчете термодинамических характеристик гумуса, снижении энергии энтропии. Степень уменьшения энтропии проявляется в системе элементарного геохимического ландшафта на всех рассматриваемых почвах. Причем, по нашим данным, наибольший эффект лесомелиорации проявляется на водораздельной части ландшафта, если оценивать биологическую составляющую органического вещества и её энтропию. В этом случае наибольший удельный вес в энтропии проявляется за счет внешних процессов.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

При выполнении условия дополнения вещества почвы механической аккумуляцией к процессу биологической, с расположением защитных лесных полос поперек склона, процесс энтропии протекает по алгоритму действия ЛП на склоне (diS), близкое по показателям как на водораздельной территории. В условиях супераквального элементарного геохимического ландшафта ещё ниже. В таких условиях на подчиненных ЭГЛ возрастает эффективность лесомелиорации (таблица 3), изменение энтропии (ds = 0,58-0,67 против 0,73 на контроле).

Библиографический список

1. Панкова, Т. И. Изменение показателей гумусного состояния чернозема типичного в зависимости от вида землепользования и местоположения в рельефе [Текст]/ Т. И. Панкова, Н. П. Масютенко // Вестник Курской государственной сельскохозяйственной академии. - 2017. -№1. - С. 7-12.

2. Рулев, А.С. Термодинамика и моделирование переходных зон в агрогеосистемах [Текст]/ А.С. Рулев, В.Г. Юферев // Известия Нижневолжского агроуниверситетского комплекса: наука и высшее профессиональное образование. - 2016. - № 2(42). - С. 34-40.

НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА НАУКА И ВЫСШЕЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ

3. Термодинамика экотонных ландшафтов [Текст]/ А.С. Рулев, О.В. Рулев, В. Г. Юфе-рев, Г.А. Рулев // Вестник ВГУ. Серия: География. Геоэкология. - 2017. - №4. - С. 5-14.

4. Aptsiauri, A. General principles of useful energy generation from equilibrium environment-circulation of energy and implosion against the second law [Tekst]/ A. Aptsiauri. - 2013. - March 20.

5. Aptsiauri, A. The equation for entropy of opened non equilibrium systems and violation of the second law of thermodynamics [Tekst]/ A. Aptsiauri. - 2012. - Jan. 29.

6. Assessing the thermodynamic variables of landscapes ijn the southwest part of East European plain in Russia using the Modis multispectral band measurements [Tekst]/ Yu. G. Puzachenko, R.B. Sandlersky, A.N. Krenke, A.A. Olchev // Ecol. Modell. - 2016. - V. 319. - P. 255-274.

7. Bowman, D.M.J.S. Feedbacks and landscape-level vegetation dynamics [Tekst]/ D.M.J.S. Bowman, G.l.W. Perry, J.B. Marston // Trends Ecol. Evol. - 2015. - V. 30. - № 5. - P. 255-260.

8. Colins, S.L. The hierarchical continuum concept [Tekst]/ S.L. Colins, S.M. Glenns, D.W. Roberts // J.Vep. 53 Community concept / The Arizona University/ College of Agriculture & life Sciences. - Arizona.

9. DeAngelis, D.L. Self-Organization Process in Landscape Pattern and Resilience: a Review [Tekst]/ D.L. DeAngelis // International Scholary Research Network ISRN. Ecology. - 2012. - № 274510. - 18 p.

10. Etkin, V.A. Methodological principles of modern thermodynamics [Jelektronnyj resurs]/ V.A. Etkin. - http://arxiv.org/abs/1401.0550 (02.01.2014).

11. Is a community still a community? Reviewing definitions of key terms is community ecology [Tekst]/ J. Shroud, M.R.T. Bush, M.C. Ladd, R. J. Nowicki, A.A. Shantz, J. Sweatman // Ecol. Evol. - 2015. - V. 5. - №21. - P. 4757-47-65.

12. Puzachenko, Y.G. Estimation of thermodynamic parameter of the biosphere, based on remote sensing [Tekst]/ Y.G. Puzachenko, R.B. Sandlersky, A. Svyrejeva-Hopkins // Ecological Modelling. - 2011. - V. 222. - №16. - P. 2913-2923.

Reference

1. Pankova, T. I. Izmenenie pokazatelej gumusnogo sostoyaniya chernozema tipichnogo v zavisi-mosti ot vida zemlepol'zovaniya i mestopolozheniya v rel'efe [Tekst]/ T. I. Pankova, N. P. Masyutenko // Vestnik Kurskoj gosudarstvennoj sel'skohozyajstvennoj akademii. - 2017. - №1. - S. 7-12.

2. Rulev, A. S. Termodinamika i modelirovanie perehodnyh zon v agrogeosistemah [Tekst]/ A. S. Rulev, V. G. Yuferev // Izvestiya Nizhnevolzhskogo agrouniversitetskogo kompleksa: nauka i vysshee professional'noe obrazovanie. - 2016. - № 2(42). - S. 34-40.

3. Termodinamika ]kotonnyh landshaftov [Tekst]/ A. S. Rulev, O. V. Rulev, V. G. Yuferev, G. A. Rulev // Vestnik VGU. Seriya: Geografiya. Geo]kologiya. - 2017. - №4. - S. 5-14.