Картирование биологических свойств горных черноземов Центрального Кавказа с применением данных ДЗЗ и ГИС-технологий

Картографическое моделирование является современным инструментом экологической оценки состояния почвенного покрова (Савин, 2016). В данной работе представлена методика создания картографической модели, отражающей особенности пространственного распределения такого важного биологического показателя, как скорость базального дыхания (БД) в горных черноземах Центрального Кавказа. Скорость БД – ключевой информативный показатель активности микробного сообщества, который широко используется в мониторинговых программах многих европейских стран (Nielsen, Winding, 2002).
Используемая нами при картографировании почвенных свойств методика, основана на совместном анализе фактических почвенных параметров (обучающая выборка) и ландшафтных характеристик, полученных из независимых источников измерения - это совокупность данных ДЗЗ - из мультиспектральных снимков спутников Landsat, из глобальной климатической базы WorldClim и информация, полученная на основе цифровой модели рельефа (SRTM) (Пузаченко и др., 2006; Кренке, Пузаченко, 2008; Темботов, Горобцова, 2018).
Статистический анализ совокупности «внешних» данных, состоящих из 102 «внешних» переменных и обучающей выборки (125 точек), а также построение дискриминантных моделей показали, что естественные и агрогенные системы существенно различаются. Исходя из этого, для изученного почвенного показателя были построены две гипотетические картографические модели. Первая картографическая модель отражает пространственное варьирование значений показателя, согласно обнаруженным закономерностям характерным для агроценоза (КМ АГРО). Вторая модель показывает, как отражался бы рассматриваемый показатель в условиях естественного биогеоценоза (КМ БИО). В результате объединения этих двух гипотетических моделей создана общая картографическая модель (ОКМ), которая отражает реальное пространственное изменение скорости БД в слое (0-20 см) горных черноземов Центрального Кавказа.
Важнейшей частью картографирования является ее верификация, которая позволяет установить точность и адекватность моделей. Верификация представленной картографической модели показала высокую точность (60 %) и может быть использована как инструмент для решения хозяйственных, научных и экологических проблем.
Работы выполнена при поддержке НЦМУ «Агротехнологии будущего», проект № 075-15-2022-322.