Оцінка ймовірності просторової мінливості вмісту гумусу у картуванні грунтів на басейновій основі
DOI:
https://doi.org/10.31073/acss86-03Ключові слова:
Вміст гумусу; Ймовірність; Басейн; Водозбір; Чорнозем звичайний; Просторова неоднорідністьАнотація
Імовірнісне оцінювання вмісту гумусу, його просторової мінливості та динаміки змін виконано на прикладі чорнозему звичайного в системі чотирьох водозборів у межах басейну річки Айдар у Луганській області України. Для розрахунків використано дані вмісту гумусу в орному шарі грунту за два терміни обстежень – 1970 і 2011 рр. Виявлено, що втрати вмісту гумусу за 41 рік становлять 0,015 і 0,020 % у межах Білолуцького і Старобільського водозборів та 0,024 і 0,029 % на водозборах Курячівскому і Бахмутівському. Констатовано стабілізацію вмісту гумусу у верхній частині басейну (4,5 %) та його зменшення нижче за течією від 6,13 → 4,79 → 4,10 % (1970 р.) до 4,08 → 4,07 → 3,55% (2011 р.). В цілому у грунтах басейну р. Айдар відбулось зменшення вмісту гумусу з 4,58±0,13 % (1970 р.) до 4,03±0,05 % (2011 р.). Статистичний аналіз даних проведено за такими показниками: число спостережень (n); середнє значення (хсер.); дисперсія (S2 ); стандартне відхилення (S); коефіцієнт варіації (Cv); абсолютна помилка середнього (Sxсер.); медіана (M); асиметрія (A); ексцес (E). Аналіз імовірності природи вмісту гумусу виконано за такими критеріями: індекс вмісту гумусу – відношення фактичного вмісту гумусу у контрольній точці до середнього арифметичного; теоретична крива ймовірності (крива розподілу Пірсона ІІІ типу), побудована за середнім арифметичним, коефіцієнтом варіації (Cv) і коефіцієнтом асиметрії (Сs). Виявлено, що ймовірність прояву середніх (типових) значень вмісту гумусу на до-сліджених об'єктах визначається системою водозборів і не перевищує 50 %. При цьому у випадку зі значеннями коефіцієнтів варіації Cv=10,5 і 12,1 % (Старобіль-ський і Білолуцький водозбори відповідно) відхилення ймовірностей від середнього рівня вмісту гумусу (4,05 і 4,38 %) у бік зниження не перевищують 40 % територіального поширення, а у випадку значень Cv=18,6 і 19,7 % ймовірність і відхилення від типового рівня (3,50 і 4,05 % гумусу у Бахмутівському та Курячівському водозборах) становить 60 %. Просторова мінливість вмісту гумусу у грунтах всіх чотирьох водозборів не виходить за межі середньої (CV = 10,47 – 19,65 %). За результатами аналізу просторового розподілу ґрунтів за групами вмісту гумусу у чотирьох водозборах побудовано інтегровану картосхему вмісту гумусу у грунтах басейну р. Айдар в цілому та визначено площі ґрунтів з різними параметрами.
Посилання
References
Stockmann U., Padarian J., McBratney A., Minasny B., Brogniez D., Montanarella L., Hong S.Y., Rawlins B.G., Field D.J. 2015. Global soil organic carbon assessment. Global Food Security, 6. P. 9–16.
McBratney A., Field D.J., Koch A. 2014. The dimensions of soil security. Geoderma, 213. P. 203–213.
McBratney A., Stockmann U., Angers D., Minasny B., Field D. 2014. Challenges for soil organic carbon research. In: Hartemink A.E., McSweeney K. (Eds.). Soil Carbon. Progress in Soil Science. Springer International Publishing. P. 3–16.
Hartemink A.E., McSweeney K. 2014. (Eds.). Soil Carbon. Progress in Soil Science. Springer International Publishing. DOI 10.1007/978-3-319-04084-4.
Rossiter D.G. 2005. Digital soil mapping: Towards a multiple-use Soil Information System. Análisis Geográficos, 32 (1). P. 7–15.
Conant R.T., Paustian K. 2002. Spatial variability of soil organic carbon in grasslands: implications for detecting change at different scales. Environmental Pollution, 116. P. 127–135.
Batjes N.H., Dijkshoorn J.A. 1999. Carbon and nitrogen stocks in the soils of the Amazon Region. Geoderma, Vol. 89, Iss. 3-4. Pp. 273–286.
Wang Y., Fu B., Lu Y., Song C., Luan Y. 2010. Local-scale spatial variability of soil organic carbon and its stock in the hilly area of the Loess Plateau, China. Quaternary Research, Vol.73, Iss.1. P. 70–76.
Vos C., Don A., Hobley E.,Prietz R., Heidkamp A., Freibauer A. 2017. Drivers for spatial variability in agricultural soil organic carbon stocks in Germany. Geophysical Research Abstracts, Vol. 19, EGU2017-4939. © Author(s) 2017. CC Attribution 3.0 License.
Batjes N.H., Sombroek W.G. 1997. Possibilities for carbon sequestration in tropical and subtropical soils. Global Change Biology, 3. P. 161–173.
Mishra U., Riley W.J. 2012. Alaskan soil carbon stocks: spatial variability and dependence on environmental factors. Biogeosciences, 9, 3637–3645. DOI:10.5194/bg-9-3637-2012.
Kravchenko A.N., Robertson G.P., Snap S.S.,Smucker A.J.M. 2005. Using information about spatial variability to improve estimates of total soil carbon. Agronomy Journal, Vol. 98, No. 3. P. 823–829. DOI:10.2134/agronj2005.0305.
Bameri A., Khormali F., Kiani F., Dehghani A.A. 2012. Spatial variability of soil organic carbon on different slope positions of loess hillslopes in Toshan area, Golestan province. J. of Water and Soil Conservation, Vol. 19 (2). P. 43–61.
Bameri A., Khormali F., Kiani F., Dehghani A.A. 2015. Spatial variability of soil organic carbon in different hillslope positions in Toshan area, Colestan province, Iran: geostatistical approaches. Journal of Mountain Science 12(6). DOI: 10.1007/s11629-014-3213-z.
Tsui C.C., Chen Z.S., Hsieh C.F. 2004. Relationships between soil properties and slope position in a lowland rain forest of southern Taiwan. Geoderma 123. P. 131–142.
Chuai X.W., Huang X.J., Wang W.J., Liao Q.L. 2012.Spatial Variability of Soil Organic Carbon and Related Factors in Jiangsu Province, China. Pedosphere, Vol. 22, Iss. 3. P. 404–414.
Zhang H, Zhuang S, Qian H, Wang F, Ji H. 2015. Spatial Variability of the Topsoil Organic Carbon in the Moso Bamboo Forests of Southern China in Association with Soil Properties. PLoS ONE 10(3): e0119175. DOI:10.1371/journal.pone.0119175
Martin D., Lal T., Sachdev C.B., Sharma J.P. 2010. Soil organic carbon storage changes with climate change, landform and land use conditions in Garhwal hills of the Indian Himalayan mountains. Agr Ecosyst Environ, 138. P. 64–73.
Wang H.Q., Hall C.A.S., Cornell J.D., Hall M.H.P. 2002. Spatial dependence and the relationship of soil organic carbon and soil moisture in the Luquillo Experimental Forest, Puerto Rico. Landscape Ecol., 17. P. 671–684.
Powers J.S., Schlesinger W.H. 2002. Relationships among soil carbon distributions and biophysical factors at nested spatial scales in rain forests of northeastern Costa Rica. Geoderma, 109. P. 165–190.
Garten C.T. 2011. Comparison of forest soil carbon dynamics at five sites along a latitudinal gradient. Geoderma 167–168. P. 30–40.
Mulla D.J., McBratney A.B. 2000. Soil spatial variability.In: Handbook of soil science, edited by: Sumner M.E., CRC Press, Boca Raton. P. A321–A352.
Parton W.J., Schimel D.S., Cole C.V., Ojima D.S. 1987. Analysis of factors controlling soil organic matter levels in Great Plains grasslands. Soil Science Society of America Journal, 51 (5). P. 1173–1179.
Ryzhova I.M., Podvezennaya M.A. 2008. Spatial variability of the organic carbon pool in soils of forest and steppe biogeocenoses. EurasianSoilScience, V. 41, Iss. 12. Pp. 1260–1267. DOI:10.1134/S106422930812003X.
Horbachova A.E., Plotnikova T.V. 1974. Regularities of humus content distribution in chernozem southern of Donbas. Pochvovedenie, N 8, Pp. 41-48/ (Rus.).
Plotnikov T.V., Druhov O.N. 1969. Soils of Luhansk region. Luhansk: Donbas. 68 p. (Ukr.).
National Atlas of Ukraine. 2007. Kyiv: DNVP “Kartografia”. 440 p. (Ukr.).
Atlas of the maps of Ukrainian soil properties [Electronic resource]. 2007. Kharkiv. Elect.optical disk (CD -ROM): colour; 12 cm. System requirement: Pentium; Windows.Title Ukr.: Elektronnyi Atlas kart vlastyvostey gruntiv Ukrainy.
Topographic maps of Luhansk region (scale 1:100 000) [Electronic resource]. URL http://geoknigi.com/view_map.php?id=54. Title Ukr.: Topografichni karty Luhanskoi oblasti (Ukr.).
Laktionova T.M., Medvedev V.V., Savchenko K.V., Bigun O.M., Nakisko S.G., Sheiko S.M.. 2012. Soil properties database (structure & operating procedure). Kharkiv: DT №1, 2012. 150 p. (Rus).
Belolipskyi V.O. 2012. Soil-protective landscape optimization. Tutorial. Sumy: Universytetska knyha. 399 p. (Ukr.).
Belolipskyi V.O., Poluliakh M.M. 2013. Ecology-economic optimization of crop rotations at formation of agrolandscape. Mizhvid. Tem. Nauk. Zb. “Zemlerobstvo”. Vyp. 85. Kyiv. P.89-99. (Ukr.).
Belolipskyi V.O., Usatenko Yu.I., Poluliakh M.M., Milchevska Zh.I. 2012. Influence of biohumus on resistance of chernozem southern to erosia. Visnyk agrarnoi nauky. N 12. P. 52-56. (Ukr.).
Kutsenko M.V., Timchenko D.O. 2011. On creation and dataware provision of the soil-erosion control system in Ukraine. Agrochemistry and Soil Science. Collected papers. No. 75. ISSAR. Kharkiv. P.116-120. (Ukr.).
Bulyhin S.Yu. 2005. Forming of ecological stable agrolandscapes. Kyiv: Urozhai. 298 p. (Ukr.).
Kanash O.P. 2006, on the issue of ecological-economic problems of modern agriculture. Naukovyi visnyk NAU. N 4. P. 160–164. (Ukr.).
Завантаження
Опубліковано
Номер
Розділ
Ліцензія
Поширення статті здійснюється на умовах ліцензії відкритого доступу Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.
