Мешалкина Юлия Львовна
-
Пространственная вариабельность содержания крупных фракций гранулометрического состава в пределах сельскохозяйственного угодья на дерново-подзолистой почвеВестник Московского Университета. Серия 17. Почвоведение. c.61-67подробнее1203
-
Проведено исследование пространственной изменчивости содержания фракции d>0,25 мм гранулометрического состава в пахотном горизонте дерново-подзолистой окультуренной почвы на площади 18 га. Почвы сформированы на покровных суглинках, подстилаемых моренными отложениями. Пробы отобраны из верхней (0–10 см) и нижней частей пахотного горизонта (10–20 см) по случайно-стратифицированной схеме. Суммарное количество проб равно 350 шт. Среднее содержание фракции составляет около 22%, коэффициент вариации 39–41%, распределения аппроксимируются логарифмически нормальным распределением. Коэффициент корреляции Спирмена между значениями на разных глубинах равен 0,87. Картограммы пространственного распределения строились методом ординарного кригинга с использованием сферической модели вариограммы. Показано, что предварительное цензурирование высоких значений выборки (квантиль 0,95) дает лучшие результаты при построении картограммы, нежели удаление линейного пространственного тренда и логарифмирование исходных данных. На угодье обнаруживаются пространственные структуры с пониженными и повышенными значениями, средние линейные размера которых равны около 100 м. Предположительно, они связаны с неоднородностью почвообразующих пород.Ключевые слова: цензурирование; ординарный кригинг; картограмма; покровные суглинки; Московская область; средний и крупный песок; гравий
-
-
К вопросу о числе повторностей при мониторинговых наблюдениях за содержанием почвенного углерода в лесуВестник Московского Университета. Серия 17. Почвоведение. 2024. № 1. c.16-23подробнее1248
-
На примере данных из статьи Е.А. Дмитриева[1999]. рассматривается расчет необходимого числа проб почвы для оценки содержания углерода в лесном биогеоценозе при мониторинговых исследованиях. Первичные данные содержания углерода были получены в ельнике в 166 точках в слоях 0–10, 10–20, 20–30 см после удаления подстилки. Опробование проводилось в узлах регулярной сетки равносторонних треугольников со стороной 1 м в пределах правильного шестиугольника со стороной 7 м. Содержание углерода определялось методом Тюрина. В исходной статье представлены статистики для трех зон — приствольного, подкронового и межкронового пространства. Пространственное варьирование во всех зонах и на всех глубинах высокое, коэффициенты вариации около 50%. Показано, что число необходимых повторностей для оценки среднего содержания углерода при доверительной вероятности 95% в слое 0–10 см составляет сотни штук и снижается до десятков штук в слое 20–30 см. Поскольку число повторностей для проверки гипотез о равенстве средних зависит не только от доверительной вероятности, но и от мощности используемого критерия, необходимое число повторностей возрастает в несколько раз. Опробование образцами, отобранными из всего вертикального слоя 0–30 см, и формирование из них смешанных образцов уменьшают число требуемых повторностей, однако требуется тщательное соблюдение пробоподготовки, в том числе первичного смешивания проб.
Ключевые слова: запасы углерода; коэффициент вариации; оценка среднего значения; сравнение средних; уровень значимости; мощность критерия; число проб; смешанные пробы
-
-
Оценка биомассы хвойно-лиственных лесов на примере УОПЭЦ МГУ «Чашниково»Вестник Московского Университета. Серия 17. Почвоведение. 2024. № 2. c.37-45подробнее1133
-
Целью работы является оценка вклада в общий пул органического вещества растительного сообщества таких составляющих, как биомасса и мортмасса древостоя, подрост, подлесок, живой напочвенный покров и лесная подстилка. Объект исследования — массив хвойно-лиственного леса, расположенного в городском округе Солнечногорск Московской области, в котором были выделены пять постоянных пробных площадей размером 50×50 м. Наибольший вклад в общую массу органического вещества изученных растительных сообществ вносят многолетние части древостоя (до 87%) и мортмасса древостоя (до 14%). При этом доля фитомассы лиственных пород в древостое составляет от 32 до 98%, что говорит о незавершенности процесса лесовосстановительной сукцессии. Вклад лесных подстилок составляет не более 3%, запасы подстилок невысокие — от 0,18 до 1,21 кг×м-2, что не типично для еловых лесов, как и принадлежность всех подстилок к деструктивному типу. Живой напочвенный покров по флористическому составу и эколого-ценотической структуре типичен для подзоны хвойно-широколиственных лесов, его вклад в общую продуктивность лесного биогеоценоза незначителен. Пространственная внутрибиогеоценозная структура распределения запасов подстилок и биомассы живого напочвенного покрова нарушена по сравнению с типичными еловыми лесами по причине высокой доли лиственных пород в древостое. Включение в древесный ярус лиственных пород, типичное для завершающей стадии формирования вторичного хвойного леса в ходе сукцессии, вызывает некоторое увеличение интенсивности биологического круговорота, индикатором чего служат в данном случае снижение запаса подстилок и упрощение их строения. Поскольку биомасса и мортмасса древостоя вносят наибольший вклад в депонирование углерода лесными биогеоценозами, именно эти компоненты нуждаются в наиболее подробной характеристике в ходе проведения мониторинговых наблюдений, цель которых состоит в оценке запасов углерода наземными экосистемами.
Ключевые слова: видовой состав; мортмасса; напочвенный покров; подстилка; постоянные пробные площади
-
-
Картографирование содержания гумуса в пахотных почвах Брянской области методами машинного обучения по данным агрохимслужбыВестник Московского Университета. Серия 17. Почвоведение. 2024. № 4. c.130-140подробнее998
-
Впервые апробирована методика ФАО в рамках проекта по созданию Глобальных карт питательных веществ и их балансов (Global Soil Nutrient and Nutrient Budget Maps) для картографирования содержания гумуса в почвах на региональном уровне на примере Брянской области (РФ) с пространственным разрешением 250 м/пиксель. Карта создана в программной среде R с использованием материалов Агрохимслужбы за 2017–2022 гг., данных дистанционного зондирования Земли, общедоступных баз данных и почвенных карт. Для моделирования за точки пробоотбора были выбраны центроиды участков, с которых отбирались смешанные образцы Агрохимслужбой. Оценка значимости предикторов проведена при помощи алгоритма Boruta, используемого обычно как начальный этап для случайного леса. Создание картографической модели проводилось методом квантильной регрессии на основе случайного леса при помощи пакета caret. Коэффициент эффективности моделирования (МЕС) составил 55%, коэффициент детерминации (R2) — 0,57. Карта отражает актуальные сведения и может быть использована для мониторинга содержания органического вещества в почве и оценки состояния пахот ных почв Брянской области.Ключевые слова: почвенное органическое вещество; цифровая почвенная картография; случайный лес; кросс-валидация
-
-
Микробная продукция и эмиссия диоксида углерода почвами карбонового полигона «Чашниково» с различным потенциалом минерализации органического веществаВестник Московского Университета. Серия 17. Почвоведение. 2024. № 4. c.141-156подробнее1208
-
В пик вегетационной активности исследованы микробная продукция и эмиссия СО2 в дерново-подзолистых почвах карбонового полигона МГУ «Чашниково» в Московской области. Объектами выступили мониторинговые площадки в двух природных экосистемах (вторичный еловый лес и суходольный разнотравный луг) и в двух агроэкосистемах (многолетние травы и чистый пар). Почвы различались запасами углерода органического вещества (Сорг), микробного углерода (Смик) и потенциально-минерализуемого углерода (Спм). Наибольшие величины микробных показателей и содержания углерода отмечались в верхних 30 см с максимумом в верхних 10 см. Запасы Сорг в слое 0–30 см были в 1,1–1,3 раза выше в агропочвах (72,7–75,6 т·га-1) по сравнению с природными (59,4–65,0 т·га-1) из-за различия в плотности почв. Вклад запасов Смик в запасы Сорг в почвах луга и агропочвах под многолетними травами (1,8 и 1,4%) был выше, чем в лесных почвах и почвах под чистым паром. Запасы Спм в природных почвах (1,34 и 0,97 т·га-1 для слоя 0–10 см) были в 1,3–2,3 раза больше, чем в агропочвах, но интенсивность минерализации органического вещества в агропочвах в 1,4–2,9 раз ниже, чем в почвах естественных экосистем. Для экосистем со сходной растительностью показано влияние запасов Спм на величину микробной продукции СО2, отмечалось ее пропорциональное увеличение. Максимальная потенциальная микробная продукция СО2 (4,8 гС·м-2·сут-1 для слоя 0–10 см и 10,5 гС·м-2·сут-1 для слоя 0–30 см), запасы Смик (0,50 т·га-1), а также эмиссия СО2 (11,09±0,29 гС·м-2·сут-1) были характерны для почв суходольного луга. В остальных биоценозах микробная продукция СО2 ниже примерно в 2 раза. Так как эмиссия СО2, помимо микробного дыхания, обусловлена еще дыханием корней растений, то минимальные ее величины наблюдались с агропочв под чистым паром (5,01±1,43 гС·м-2·сут-1). Эмиссия СО2 лесными почвами и агропочвами под многолетними травами была статистически незначимо ниже по сравнению с лугом.Ключевые слова: парниковые газы; базальное дыхание; микробная биомасса; потенциально минерализуемое органическое вещество; запасы углерода в почвах
-
-
Связь между морфометрическими характеристиками рельефа и почвенными выделами на примере чернозёмов Левобережья Дона (Воронежская область)Вестник Московского Университета. Серия 17. Почвоведение. 2025. № 1. c.122-132подробнее771
-
Около трети научных публикаций в области цифровой почвенной картографии содержат данные об использовании морфометрических характеристик в качестве предикторов для моделирования почвенного покрова. Для каждой конкретной территории со своим набором специфических форм рельефа необходим уникальный набор значимых морфометрических величин, описывающих особенности такой комплексной системы, как почвенный покров, подобранный непосредственно с учетом решаемых задач. Целью исследования в данной работе был поиск связи между почвенными выделами, а также отдельными морфологическими свойствами, имеющими диагностическое значение на различных таксономических уровнях, и морфометрическими параметрами рельефа на примере почвенного покрова сельскохозяйственных земель Левобережья Дона в Лискинском районе Воронежской области. На исследованной территории преобладают черноземы оподзоленные, выщелоченные и типичные, а также лугово-черноземные почвы. С использованием методов параметрической и непараметрической статистики установлено, что к самым информативным морфометрическим параметрам, которые оказывают влияние на все проанализированные почвенные свойства, имеющие диагностическое значение для определения почвенных выделов, относятся водосборная площадь, вертикальная кривизна и минимальная кривизна. Максимальная генерализация морфометрических параметров рельефа в ряду 17 м, 51 м, 102 м, 306 м приводит к выявлению наибольшего количества связей с почвенными свойствами.Ключевые слова: ЦМР; кривизна; черноземы; геоморфология
-
-
Оценка основных пулов углерода в смешанных лесах Московской областиВестник Московского Университета. Серия 17. Почвоведение. 2025. № 3. c.30-41Сорокин А.С., Телеснина В.М., Подвезенная М.А., Мешалкина Ю.Л., Манакова О.И., Самсонова В.П., Кондрашкина М.И., Дядькина С.Е., Чекин М.Р., Ильичев И.А., Кулачкова С.А., Филиппова О.И.подробнее737
-
Исследованы запасы углерода в основных составляющих хвойно-широколиственного леса на территории Московской области: различных фракциях древостоя, сухостоя, мортмассе, подстилке, живом напочвенном покрове и минеральном профиле почвы. Для оценки потенциальной интенсивности разложения органического вещества определяли ряд показателей функционирования микробной биомассы. Дана оценка запасов углерода и их долей в компонентах экосистемы, различающихся по скорости обновления и потенциальной способности к секвестрации углерода, а также степени их пространственного варьирования. Общий пул углерода изученной лесной экосистемы составляет 18,7+0,8 кгм‒2, причем в многолетних частях древостоя, сухостое, мортмассе и минеральном профиле почвы сосредоточено почти 90% от общего запаса. Эти наиболее устойчивые пулы характеризуются наименьшим пространственным варьированием в пределах биогеоценоза. Запасы углерода ассимилирующей части травяного яруса и листьев деревьев составляют всего 0,02 и 0,08 кгм‒2 соответственно. Запасы углерода подстилок довольно низкие — 0,21±0,04 кгм‒2, что не превышает 2% от общих запасов углерода экосистемы. Полученные данные говорят о том, что даже вторичные субклимаксные лесные экосистемы, являются существенным поглотителем атмосферного углерода, главным образом за счет массы древостоя и органического вещества почвы.Ключевые слова: вторичный березово-еловый лес; почвенное органическое вещество,, , ; биологический круговорот; УОПЭЦ «Чашниково»; запас углерода; сток углерода
-
-
Количественный сравнительный анализ масок пахотных земель Брянской областиВестник Московского Университета. Серия 17. Почвоведение. 2025. № 4. c.139-146подробнее591
-
Проведен сравнительный количественный анализ масок пахотных земель Брянской области экспертным методом с использованием архива материалов дистанционного зондирования Земли Google Earth. Одна из масок с пространственным разрешением 250 м/пиксель экспортирована в рамках проекта ФАО GSNmap и является продуктом глобальной карты земельного покрова, предоставляемой службой Copernicus Global Land Service, основанной на спутниковых снимках PROBA-V. Вторая маска создана на базе глобальной карты почвенного покрова Land Use/Land Cover (LULC), основанной на спутниковых данных Sentinel-2, и экспортирована с пространственным разрешением 250 м/пиксель. Величина общей точности, рассчитанная на основании визуальной интерпретации 900 случайно выбранных земельных угодий Брянской области, для масок ФАО составила 88,11% для общей точности и индекс каппа 0,68, и LULC — 88,00% и 0,67 соответственно. Сравнительный анализ масок ФАО и LULC установил их сходство в 81%. Проведенное исследование свидетельствует о высокой достоверности масок пахотных земель Брянской области, основанных на спутниковых данных PROBA-V и Sentinel-2.Ключевые слова: дистанционное зондирование Земли; спутниковый мониторинг; цифровая почвенная картография; LULC; Sentinel-2; PROBA-V
-
-
Прогноз распределения плотности почвы с использованием данных о сопротивлении пенетрации на примере дерново-подзолистой почвы УО ПЭЦ МГУ «Чашниково»Вестник Московского Университета. Серия 17. Почвоведение. 2026. № 1. c.118-128подробнее441
-
Для дерново-подзолистых почв на территории УО ПЭЦ МГУ «Чашниково» исследована зависимость плотности почв от сопротивления пенетрации, влажности, гранулометрического состава и содержания органического углерода. На шести ключевых участках разного типа землепользования проводилось измерение сопротивления пенетрации пенетрологгером на площадках перед стенками трёх почвенных разрезов. Из этих же разрезов проводился отбор образцов на плотность методом режущих колец объёмом 100 см3. В образцах затем определялись влажность, содержание органического углерода методом Тюрина и гранулометрический состав на дифракционном лазерном анализаторе. Были разработаны 24 регрессионные модели для предсказания плотности почв. Коэффициенты детерминации (R2) составляли от 0,23 до 0,89, а корень из среднеквадратической ошибки (RMSE) — от 0,07 до 0,18 г·см⁻3. По результатам моделирования оказалось, что наибольший вклад в прогнозирование плотности вносят: содержание органического углерода, глубина и сопротивление пенетрации. Добавление в модель конкретных фракций гранулометрического состава является более информативным, чем использование главных компонент фракций гранулометрического состава в качестве предикторов. Полевая влажность почв во многих моделях оказалась незначимым предиктором для плотности. С учетом трудоемкости определения полного набора предикторов были предложены модели с сокращенным набором предикторов: 1) глубина и сопротивление пенетрации, 2) содержание органического углерода и сопротивления пенетрации, 3) содержание органического углерода. Данные первой из перечисленных моделей автоматически собираются в процессе использования пенетрологгера, что делает её удобной для мониторинговых обследований. Важные ограничения метода связаны с гранулометрическим составом почв и способом его определения: например, при наличии крупных валунов в почве измерение сопротивления пенетрации пенетрологгером сверху вниз невозможно, так как измерительный инструмент упирается в крупную фракцию и проталкивание его в нижележащие горизонты невозможно. Использование предлагаемых регрессионных уравнений, в которых гранулометрический состав определён иным способом, чем лазерная дифракция, некорректно. Выбор конкретной гранулометрической фракции в качестве предиктора должен основываться на корреляционном анализе для каждой конкретной территории.
Ключевые слова: мониторинг; педотрансферные функции; запасы органического углерода
-
-
-
-
Оценка урожайности и состояния ключевых сельскохозяйственных культур россии на больших территориях с помощью регионально-параметризованной модели wofostВестник Московского Университета. Серия 17. Почвоведение. 2026. № 2. c.44-52подробнее114
-
В работе исследуется потенциал имитационной модели продукционного процесса WOFOST для прогнозирования урожайности и оценки состояния ряда ключевых сельскохозяйственных культур России на больших территориях за пятнадцатилетний период анализа 2005–2020 гг. на основе почвенно-климатической информации. Отдельный акцент был сделан на адаптации информации из Почвенной карты под редакцией В.М. Фридланда масштаба 1:2 500 000 для обеспечения корректной работы модели. В рамках работы были получены модельные параметры среднерайонных гибридов ячменя, подсолнечника и кукурузы для нескольких сотен районов агропояса РФ, включая характеристики фенологии, фотосинтеза, дыхания и распределения ассимилятов. Параметризация осуществлялась с использованием функций потерь на основе алгоритмов Брента, Нелдера–Мида и дифференциальной эволюции для минимизации ошибок оценки урожайности. Для обеспечения параметризации и независимой оценки точности результатов набор исходных данных был поделен на обучающий набор и контрольный набор в соотношении 80:20. Районно-параметризованные модели обеспечили качественное совпадение гистограмм ошибок на обучающем и контрольном наборах с околонулевым систематическим сдвигом, при этом среднее относительное значение модуля отклонения оценки урожайности находилось в диапазоне 20–26% в зависимости от культуры. Кроме этого, было показано, что модельные оценки не только оказываются близки значениям фактической урожайности для исследуемого интервала лет, но и что модельный прогноз способен улавливать многолетние тренды динамики урожайности исследуемых культур. Наконец, на финальном этапе полученные модельные гибриды культур были использованы для оценки состояния в терминах отклонения модельной урожайности от урожайности оптимального сезона с формированием картограмм отклонений. Полученные в работе результаты могут быть использованы для информационной поддержки сельскохозяйственного сектора, включая прогнозирование урожайности и оценку состояния исследуемых ключевых культур на больших территориях с использованием имитационного моделирования, в том числе в различных климатических сценариях.
Ключевые слова: имитационное моделирование; прогнозирование урожайности; модельная оценка состояния; параметризация культур
-
-
Вклад пространственных составляющих в варьирование плотности почв в березово-еловом лесу УО ПЭЦ МГУ «Чашниково»Вестник Московского Университета. Серия 17. Почвоведение. 2026. № 2. c.69-79подробнее77
-
Информация о естественном варьировании значений плотности почв является необходимой составляющей в анализе неопределенности запасов органического вещества биогеоценозов. Целью работы была оценка варьирования плотности почвы во вторичном берёзово-еловом лесу в Московской области на дерново-подзолистых почвах. На территории около 2 га было заложено пять пробных площадок размером 50×50 м. На каждой из них были заложены разрез и две полуямы, в которых с вертикальным шагом 10 см была определена плотность почвы в двойной повторности. Для обработки данных был использован иерархический дисперсионный анализ, позволяющий количественно проанализировать варьирование плотности на разных расстояниях и глубинах. Оказалось, что для собственно гумусовых горизонтов на глубине 0‒10 см плотность в среднем составляла 0,83 гсм‒3. Далее она росла с глубиной для переходных горизонтов AEL. Элювиальные горизонты характеризовались плотностью около 1,50 гсм‒3 и залегали на глубине 30‒40 см. Плотность нижней части профиля изменялась от 1,65 до 1,85 гсм‒3. Для коэффициента вариации, как и для стандартного отклонения, наблюдается уменьшение варьирования с глубиной. Для верхней части профиля характерны значения коэффициента вариации от 10 до 14%, с глубины 40 см коэффициент не превышает 5%. Наибольший вклад в варьирование плотности, до 90%, на глубине от 0до 30 см вносит вертикальная неоднородность почв. Для отдельных 10-сантиметровых слоёв до глубины 30 см больше половины дисперсии приходится на неоднородность между разрезами и полуямами на расстоянии 10‒20 м. Итоги работы могут быть использованы для расчетов неопределённости запасов органического углерода в лесных биогеоценозах южной тайги.Ключевые слова: неопределённость оценки плотности почв; иерархический дисперсионный анализ; неоднородность почвенных свойств
-


