Mathematical modeling of soil erosion factors on agricultural lands (on the territory of the Republic of Tatarstan)
DOI:
https://doi.org/10.18413/2712-7443-2020-44-1-5-15Keywords:
soil erosion, soil map, topography, soil type, Generalized Linear Model, The Republic of TatarstanAbstract
The study of the soil erosion process and its determining factors is of particular importance nowadays, in conditions of an increasing anthropogenic pressure. The article describes mathematical models of soil erosion and its development, created with the aim of a detailed analysis of the main soil erosion factors contribution (topography, soil types and particle size distribution) using large-scale soil and topographic maps. The main feature of the suggested models is that they are based on qualitative data (soil erosion categories determined by large-scale soil maps). The modeling areas of agricultural lands were determined by remote sensing data. The analysis of the models coefficients allowed to single out the most common combination of conditions conducive to the development of soil erosion processes on agricultural land within the study area (The Republic of Tatarstan). The study in prospect gives an opportunity to contain zoning of the territory according to the probability of erosion processes development. It was found that the probability of soil erosion, as well as its intensification, increases with the following indicators: slope, specific catchment area, as well as a number of derived indices (convergence-divergence flow index, profile curvature and LS-factor).
Downloads
References
Об утверждении требований к государственным топографическим картам и государственным топографическим планам, включая требования к составу сведений, отображаемых на них, к условным обозначениям указанных сведений, требования к точности государственных топографических карт и государственных топографических планов, к формату их представления в электронной форме, требований к содержанию топографических карт, в том числе рельефных карт: Приказ Минэкономразвития России от 06.06.2017 № 271 (ред. от 11.12.2017) // СПС КонсультантПлюс. URL: http://www.consultant.ru/ document /cons_doc_LAW_219559/ (дата обращения: 23 октября 2019).
О состоянии природных ресурсов и об охране окружающей среды Республики Татарстан в 2018 году: государственный доклад. Электронная книга. URL: http://eco.tatarstan.ru /rus/file/pub/pub_1928270.pdf (дата обращения: 28 января 2020).
Аввакумова А.О., Ермолаев О.П. 2011. Методика оценки пространственно-временной динамики эрозии почв по материалам повторных почвенных съемок в регионе интенсивного земледелия средствами ГИС-технологий. Вестник Удмуртского университета. Серия «Биология. Науки о Земле», 4: 3–7. 2.
Буряк Ж.А., Терехин Э.А. 2015. Противоэрозионное обустройство агроландшафтов на основе оценки потенциальных эрозионных потерь почвы с использованием ГИС-технологий. Науки о Земле: вчера, сегодня, завтра. Материалы международной научной конференции, Казань, Бук: 1–7.
Голосов В.Н. 2006. Эрозионно-аккумулятивные процессы в речных бассейнах освоенных равнин. М., ГЕОС, 296 с.
Дедков А.П., Мозжерин В.И. 1984. Эрозия и сток наносов на Земле. Казань. Изд-во КГУ, 264 с.
Ермолаев О.П. 2017. Геоинформационное картографирование эрозии почв в регионе Среднего Поволжья. Почвоведение, 1: 130–144.
Ермолаев О.П., Гафуров А.М., Усманов Б.М. 2018. Оценка интенсивности и динамики эрозии методом наземного лазерного сканирования. Почвоведение, 7: 893–906.
Ермолаев О.П., Усманов Б.М., Гафуров А.М., Голосов В.Н. 2019. Оценка темпов смыва на склонах методом наземного лазерного сканирования. В кн.: Голосов В.Н., Ермолаев О.П. Пространственно-временные закономерности развития современных процессов природно-антропогенной эрозии на Русской равнине. Казань, АН РТ: 115–122.
Заславский М.Н. 1983. Эрозиоведение. М., Высшая школа, 320 с.
Лисецкий Ф.Н., Светличный А.А., Черный С.Г. 2012. Современные проблемы эрозиоведения. Белгород, Константа. 456 с.
Литвин Л.Ф. 2002. География эрозии почв сельскохозяйственных земель России. М., ИКЦ Академкнига, 255 с.
Мальцев К.А. Ермолаев О.П. 2019. Оценка потенциальных потерь почвы на сельскохозяйственных землях Европейской части России. Закономерности проявления эрозионных и русловых процессов в различных природных условиях. Материалы V Всероссийской научной конференции с международным участием, объединенной с XXXIV пленарным совещанием Межвузовской научно-координационного совета по проблеме эрозионных, русловых и устьевых процессов. Москва, ЛЕНАНД: 294–296.
Пространственно-временные закономерности развития современных процессов природно-антропогенной эрозии на Русской равнине. 2019. Под ред. В.Н. Голосова, О.П. Ермолаева. Казань, Изд-во АН РТ, 372 с.
Фокин А.Д. 1986. Почва, биосфера и жизнь на Земле. М., Наука, 138 с.
Bosco C., de Rigo D., Dewitte O., Poesen J., Panagos P. 2015. Modelling soil erosion at European scale: towards harmonization and reproducibility. Natural Hazards and Earth System Sciences, 15 (2): 225–245.
Landsat – Earth observation satellites. 2015. U.S. Geological Survey. Reston, VA. 4. 16. Maltsev K.A., Yermolaev O.P., Mozzherin V.V. 2015. Suspended sediment yield mapping of Northern Eurasia. Proceedings IAHS: 326–332.
Morgan R.P.C. 1996. Soil Erosion and conservation. London, New York, Publ. Longman, 198 р.
Panagos P. 2015. A new European slope length and steepness factor (LS-Factor) for modeling soil erosion by water. Geosciences. Switzerland, 5: 117–126.
R Core Team. R: A language and environment for statistical computing. R Foundation for Statistical Computing. 2014. Electronic resource. Available at: http://www.R-project.org/ (accessed: 07 March 2019).
Schmidt S. 2018. Mapping spatio-temporal dynamics of the cover and management factor (C-factor) for grasslands in Switzerland. Remote Sensing of Environment, 211: 89–104.
Yermolaev O., Avvakumova A. 2012. Cartographic-geoinformational estimation of spatio-temporal erosion dynamics of arable soils in forest-steppe landscapes of the Russian Plain. IAHS-AISH Publication, 356: 332–337.
Yermolaev O., Avvakumova A. 2014. GIS Methods In Evaluation Of Arable Soils' Spatial-Time Erosion Dynamics On The Territory Of The Russian. 14th International Multidisciplinary Scientific Geoconference SGEM, 3: 627–633.
Abstract views: 384
