В статье анализируется радиоэкологическая обстановка в зоне возможного влияния Государственного научного центра ≪Научно-исследовательский институт атомных ректоров≫ (ГНЦ НИИАР, г. Димитровград, Ульяновская обл.). Полевые исследования проводили согласно методикам, рекомендуемым при проведении радиоэкологического мониторинга. Измерения удельной активности природных и техногенных радионуклидов осуществляли на сцинтилляционном гамма-спектрометре ≪Мультирад≫ (Россия) со сцинтилляционным детектором NaI(Tl) 63×63 мм в 3-кратной повторности. Показано, что в настоящее время в лесных экосистемах на рассматриваемой территории: мощность эквивалентной поглощенной дозы гамма-излучения, плотность загрязнения почвы и уровни удельной активности 137Cs в биоте не превышают нормативных показателей, за исключением грибов, удельная активность которых близка к предельно нормативной — 2500 Бк∙кг-1. В Черемшанском заливе р. Волги объемная активность 137Cs в поверхностных и придонных водах не превышает нормативной (11 Бк∙л-1), однако в донных отложениях обнаружены значимые количества техногенных радионуклидов, таких как 137Cs, 134Cs, 60Co. В лесных и водных экосистемах можно выделить ≪критические компоненты≫, которые характеризуются повышенной накопительной способностью по отношению к техногенным радионуклидам. В лесных экосистемах это подстилка серой лесной типичной почвы и темно-гумусовый горизонт урбик квазизема, а из компонентов биоты — высшие грибы. В водных экосистемах — донные отложения.

Изучены почвы двух пар катен в условиях нефтезагрязнения и отсутствия воздействия в пределах средне-таежной подзоны (Тюменская область). Первая пара катен: глееватый подзол, аллювиальная торфяно-глеевая и аллювиальная серогумусовая глеевая почвы; вторая пара катен: подзолисто-глеевая, торфяно-подзолисто-глеевая и торфяно-глеевая почвы. Оценивали влияние нефтяного загрязнения на биологические характеристики почв (активность дыхания и каталазы) и возможность их использования для нормирования содержания нефтепродуктов (НП) в почвах. Латеральная миграция НП в почвах преобладала над радиальной. Наибольшие концентрации НП адсорбировались в верхнем торфяном слое (от 83 до 399 г∙кг-1). Для почв супераквальной позиции выявлено радиальное монотонно убывающее распределение НП по профилю от 40–50 до 3–4 г∙кг-1. Нефтезагрязнение почв приводило к нарушению барьерной и трансформационной гидросферных функций почв. Реакция среды достоверно изменялась в сторону подщелачивания от 0,5 до 2,0 единицы рН. Фиксировалось накопление хлоридов до 0,7 г∙кг-1 с максимумом в почвах супераквальной позиции; установлена достоверная корреляция между парами: содержание НП — pH, НП — Cl‒ и Cl‒ — pH, что указывало на поступление сырой нефти в почвы в результате аварийных порывов трубопровода. НП с течением времени претерпевали изменения: в почвах после трех лет загрязнения присутствовали тяжелые высококипящие углеводороды (99,9%). Выявлена достоверная корреляция между НП и базальным дыханием (БД): прямая для гумусовых и обратная — для органогенных горизонтов почв. Установлено, что микробный метаболический коэффициент qCO2 в органогенных почвах Западной Сибири в условиях нефтезагрязнения снижается с увеличением концентрации НП. Обнаружена отрицательная корреляция между концентрациями НП и активностью каталазы в почвах (R = ‒0,80–(‒0,90), p <0,05). Обоснованы уровни содержания НП, при которых происходит устойчивое функционирование почв: не более 6,8 г∙кг-1 для почв с загрязнением первого года и 2,3 г∙кг-1 для почв с трехлетним загрязнением и высокими концентрациями солей.

На городских особо охраняемых природных территориях (ООПТ) в малонарушенных экосистемах выявлено преобладание неморальных видов (лиственничник, ельники, липняк), луговых видов (березняк) и сорно-рудеральных видов (сосняк) в живом напочвенном покрове. Такой видовой состав не характерен для естественных зональных фитоценозов. Бореальные виды во всех насаждениях встречаются в малом числе, только в лиственничнике их доля достигает 35%. В то же время по типологической принадлежности, запасам и пространственному распределению подстилки лиственных и хвойных насаждений ООПТ соответствуют аналогичным характеристикам природных насаждений, за исключением насаждений сосны. Среди изученных древесных пород наиболее стабильное влияние на условия формирования наземного детрита как эдификатор проявляет ель. Интенсивность биологического круговорота в лиственных насаждениях выше, чем в хвойных, о чем свидетельствуют данные по типологии и запасам подстилок. Подстилки как компонент экосистемы и как важнейшее звено биологического круговорота весьма устойчивы в городских условиях и могут сохранять свойства природных аналогов при отсутствии существенного антропогенного воздействия в отличие от живого напочвенного покрова. Для экспресс-индикации воздействия мегаполиса на лесные экосистемы предлагается использовать комплексный подход, основанный на анализе ряда информативных и наиболее доступных для определения показателей травяного покрова и подстилок. Установлено, что подстилки сосновых насаждений в большей степени чувствительны к влиянию мегаполиса.

В работе охарактеризованы профили целинных каштановых почв и солонцов севера Прикаспийской низменности, прилегающихк Джаныбекскому стационару. Задачей исследования было проанализировать морфологию, физические свойства и химический и минералогический состав так называемых ксерометаморфических горизонтов каштановых почв в районе исследований. Исходной гипотезой было общее генетическое сходство ксерометаморфических горизонтов с солонцовыми горизонтами в соответствующих сопряженных почвах. При общем сходстве морфологических признаков, минералогического и химического состава указанных горизонтов отмечалось существенное различие по содержанию обменного натрия и по наличию признаков иллювиирования глины в солонцовых горизонтах. Высказано предположение, что ксерометаморфические горизонты отражают начальные этапы формирования щелочных почв, в дальнейшем разведенных дивергентным педогенезом. Поддерживается предложение ряда специалистов по выделению горизонта ВМК в почвах, используемых в сельском хозяйстве, и, соответственно, типа агрокаштановых почв.

Данные дистанционного зондирования служат важным источником информации для мониторинга и картографирования растительного покрова. Методы машинного обучения являются современным и мощным инструментом для обработки данных. Однако методы машинного обучения в сочетании с данными дистанционного зондирования практически не использовались для оценки и картографирования засоленности почв на юге степной зоны России. В настоящей работе рассматривается возможность применения различных спектральных характеристик для оценки и картографирования засоленности почв в солонцовых комплексах на юге степной зоны России (Республика Калмыкия) с использованием методов машинного обучения. Был рассмотрен ряд предикторов, среди которых коэффициенты отражения в голубой, зеленой, красной, инфракрасной зонах спектра, вегетационные индексы (NDVI, NDVIt, TVI, SAVI, MSAVI, EVI1-EVI4), индексы засоления (SI1–SI6), индексы интенсивности (Int1, Int2), индекс яркости (BI) и индекс, предложенный авторами. Использовались снимки высокого разрешения со спутников QuickBird (2,4 м) и SuperView-1 (2 м). Засоленность почв оценивалась по двум показателям: удельная электропроводность в водной суспензии (EC1:5) и активность натрия (aNa1:5). В исследовании применялись две различные модели машинного обучения: линейная регрессия и нейронные сети. Согласно полученным результатам, в модели линейной регрессии для EC1:5 в слоях 0–30, 0–50, 0–100 см коэффициент детерминации (R2) на обучающей выборке равен 0,53, 0,59, 0,79; на тестовой выборке удалось получить коэффициент детерминации 0,49, 0,58, 0,70, соответственно. Модель нейронной сети имеет значительно более высокие коэффициенты детерминации: R2 для EC1:5 в слоях 0–30, 0–50, 0–100 см на обучающей выборке равен 0,68, 0,91, 0,97; на тестовой выборке равен 0,87, 0,86, 0,88, соответственно. Это указывает на больший потенциал данной модели для картографического моделирования засоленности почв. При этом наилучшими предикторами оказались следующие индексы: NDVIt, TVI, EVI1, Int1. Исследование показало потенциал использования модели нейронной сети и спектральных индексов, полученных с помощью изображений SuperView-1, для картографирования засоленности почв солонцовых комплексов на юге степной зоны России.