Плодородие почв россии карта: Почвенная карта России масштаба 1:2 500 000

Создание электронной карты плодородия почв Карелии | Новиков

1. Ахметова Г.В. Использование ГИС-технологий для идентификации болотных почв при обновлении электронной почвенной карты Карелии // Интеркарто / ИнтерГИС. 2020. (принято в печать)

2. Ахметова Г.В., Бахмет О.Н. Цифровая версия почвенной карты Карелии масштаба 1 : 500 000 // Разнообразие лесных почв и биоразнообразие лесов. Сборник материалов V Всерос. науч. конф. по лесному почвоведению с междунар. участием. Пущино: ИФХиБПП РАН, 2013. C. 31–33.

3. Ахметова Г.В., Бахмет О.Н., Новиков Г.С., Медведева М.В., Солодовников А.Н. Разработка геоинформационной системы “Почвы Республики Карелия”: формирование концепции и структуры // ИнтерКарто / ИнтерГИС. Геоинформационное обеспечение устойчивого развития территорий: Материалы Междунар. конф. Т. 24. Ч. 2. Петрозаводск: КарНЦ РАН, 2018. C. 262–270. DOI: 10.24057/2414-9179-2018-2-24-262-270.

4. Заносова В.И., Гребенкина Д.М. Методика оцифровки для создания тематических карт орошаемого массива // Вестник Алтайского государственного аграрного университета. 2016. № 6 (140). С. 42–48.

5. Карта плодородия почв Карелии, Масштаб: 1 : 500 000. Сост. Р.М. Морозова.

6. Морозова Р.М. Лесные почвы Карелии. Л.: Наука, 1991. 184 с.

7. Почвенная карта Карелии, Масштаб: 1 : 500 000 / сост. О.Н. Михайловская. 1955 г.

8. Савин И.Ю. Проблема масштаба в современной почвенной картографии // Бюллетень Почвенного института имени В.В. Докучаева. 2019. № 97. С. 5–20. DOI: 10.19047/0136-1694-2019-97-5-20.

9. Савин И.Ю., Жоголев А.В., Прудникова Е.Ю. Современные тренды и проблемы почвенной картографии // Почвоведение. 2019. № 5. С. 517–528. DOI: 10.1134/S0032180X19050101.

10. Савин И.Ю., Овечкин С.В. Об обновлении среднемасштабных почвенных карт // Почвоведение. 2014. № 10. С. 1184–1192. DOI: 10.7868/S0032180X14100128.

11. Самофалова И.А. Современные проблемы классификации почв. Пермь: Изд-во ФГБОУ ВПО Пермская ГСХА, 2012. 175 с.

12. Солодовников А.Н. База данных “Почвы Карелии” (св-во о гос. регистрации №2012620683) // Официальный бюллетень “Программы для ЭВМ. Базы данных. Топологии интегральных микросхем”. 2012. № 8.

13. Федорец Н.Г., Морозова Р.М., Синькевич С.М., Загуральская Л.М. Оценка продуктивности лесных почв Карелии. П.: КарНЦ РАН, 2000. 195с.

14. Федорец Н.Г., Морозова Р.М., Солодовников А.Н. Лесные почвы Карелии и оценка их продуктивности // Труды Карельского научного центра РАН. 2003. Вып. 5. С. 108–120.

15. Цифровая почвенная картография: теоретические и экспериментальные исследования: Сб. ст. М.: Почвенный институт им. В.В. Докучаева, 2012. 357 с.

16. Яковлев Ф.С., Воронова В.С. Типы лесов Карелии и их природное районирование. Петрозаводск, 1959. 82 с.

17. Andrews S.S., Karlen D.L., Cambardella C.A. The soil management assessment framework: A quantitative soil quality evaluation method // Soil Science Society of America Journal. 2004. No. 68 (6). P. 1945–1962.

18. Kwabena A.N. Using soil fertility index to evaluate two different sampling schemes in soil fertility mapping: A case study of Hvanneyri, Iceland. United Nations University Land Restoration Training Programme (final project). 2011. 45 p. URL: https://www.grocentre.is/static/gro/publication/390/document/nketia_2011_final.pdf.

19. Miller B.A., Schaetzl R.J., Krist Jr F.J. The Soil Productivity Index: Taxonomically Based, Ordinal Estimates of Soil Productivity // Conference: Association of American Geographers Annual Meeting. New York. USA. 2012. DOI: 10.13140/2.1.3036.5127.

20. Moran E.F., Brondizion E.S., Tucker J.M., Da Silva-Forsberg M.C., McCracken S., Falesi I. Effects of soil fertility and land use on forest succession in Amazonia // Forest Ecology and Management. 2000. No. 139 (1–3). P. 93–108. DOI: 10.1016/S0378-1127(99)00337-0.

21. Nussbaum M., Spiess K., Baltensweiler A., Grob U., Keller A., Greiner L., Schaepman M.E., Papritz A. Evaluation of digital soil mapping approaches with large sets of environmental covariates // Soil. 2018. No. 4. P. 1–22. DOI: 10.5194/soil-4-1-2018.

22. Özyazici M.A., Dengiz O. , Sağlam M., Erkoçak A., Türkmen F. Mapping and assessment-based modeling of soilfertility differences in the central and eastern parts of the BlackSea region using GIS and geostatistical approaches // Arabian Journal of Geosciences. 2017. No. 10 (45). P. 2–9. DOI: 10.1007/s12517-016-2819-6.

23. Panwar P., Pal S., Reza S.K., Sharma B. Soil Fertility Index, Soil Evaluation Factor, and Microbial Indices under Different Land Uses in Acidic Soil of Humid Subtropical India // Communications in Soil Science and Plant Analysis. 2011. No. 42 (22). P. 2724–2737. DOI: 10.1080/00103624.2011.622820.

24. Schaetzl R.J., Krist F.J. Jr., Miller B.A. In review. Introducing the Soil Fertility Index: a taxonomically based, ordinal estimate of soil fertility // Soil Science. 2012. No. 177. P. 288–299. DOI: 10.1097/SS.0b013e3182446c88.

Карта запасов органического углерода в 30-см слое почв России — АгроЭкоМиссия

Карта запасов органического углерода в 30-см слое почв России

Координатором работы по подготовке карты на территорию России выступил Почвенный дата-центр Московского государственного университета им. М.В.Ломоносова.

Почвенный дата-центр МГУ является инициатором обмена разномасштабными почвенными данными в рамках распределённой сети почвенных центров обработки данных, которая в настоящее время создается в России. Все работы ведутся на базе Информационной системы «Почвенно-географическая база данных России» (ИС ПГБД), возможности которой соответствуют идеологии программы Глобального почвенного партнерства ФАО.

ИС ПГБД позволяет оперировать множеством данных, аккумулированных в различных учреждениях: разномасштабной картографической информацией, атрибутивными данными географически привязанных объектов, как точечных — по профилям почв, так и площадных – характеризующих определенные участки или территорию.

ИС ПГБД содержит также векторизованную карту почв, почвенно-экологического районирования, карту лесов и землепользования, карту ландшафтов, все в масштабе 1: 2,5 М.

В соответствии с концепцией распределённой сети почвенных центров обработки данных и хранения первичных данных, вычисление карты запасов органического в 30-см слое почвы выполнено в виде синтеза нескольких типов исходных данных:

а) карты всей территории Российской Федерации, построенной на основе Почвенной карты РСФСР (под ред. В.М. Фридланда, 1988), Карты почвенно-географического районирования (Под ред. Г.В. Добровольского и И.С. Урусевской, 2013), ландшафтов, лесов и землепользования (все в масштабе 1: 2,5М) в сочетании с разреженной нерегулярной сеткой, состоящей из около 2000 профилей почв.

В расчётах использовано: более 25000 полигонов карты почв, легенда включает более 300 выделов. В состав легенды, наряду с почвами и почвенными комплексами, входят также не почвенные образования.

Значения запасов углерода для этих выделов приняты равным малым фиксированным значениям, чтобы была возможность распознавать их и отличать от значения «нет данных» (см. Таблицу).

Принципы расчётов объёмной массы и запасов углерода в почвах (по первым почвам выделов легенды почвенной карты) с использованием и без использования различных педотрансферных функций, по усредненным значениям и на основании экспертных оценок описаны в Приложении.

b) карт отдельных сельскохозяйственных районов, построенных на основе крупномасштабных почвенных карт, и данных плотной сетки регулярных почвенных агрохимических обследований, полученных по согласованию с Министерством сельского хозяйства Российской Федерации. Были созданы две карты запасов почвенного органического углерода для ограниченной территории около 15 миллионов гектаров чернозёмной зоны европейской части Российской Федерации. Для этой территории использованы данные недавних (2012-2016 гг.) почвенных обследований, а также архивная информация (с 1970-х гг.) со средней плотностью точек не менее 1 точки на километр, а также крупномасштабные почвенные карты в масштабе 1 : 25000 — 1: 50000.

Использовано: более 150 000 точечных наблюдений (в течение 2012-2016 гг.) и более 15000 картографических полигонов.

Карты a) и b) были объединены в единый слой запасов органического углерода в почве путем расчёта значений в сетке заданного шага для каждой из карт, а затем наложения более детальных карт b) поверх карты а).

Для этого объединенного слоя приводится также карта погрешностей.

Поскольку карта запасов углерода была составлена с применением различных подходов и методов, для составления карты погрешностей также использовали различные подходы. Для основной части территории России относительная ошибка запасов углерода в слоях, залегающих ниже подстилки, оценена для каждого выдела легенды. Максимальная погрешность отмечается для выделов легенды карты, где объёмная плотность и запасы определяются как среднее по единичным, значительно различающимся профилям. При этом относительная ошибка превышает в отдельных случаях 200%.

Для чернозёмной области с высокой плотностью наблюдений относительная погрешность оценки запасов углерода составляет около 25%. Для некоторых регионов для расчёта объёмной плотности использовали уравнения регрессии, в этом случае среднеквадратичное отклонение составляет около 25%.

Погрешности для большей части территории оценивались как частное от деления стандартного отклонения на среднюю величину. Предполагалось нормальное распределение.

Наименования почвенных выделов, минимальные, максимальные и средние значения оценки объёмных масс были оформлены в виде листов Excel и использовались как связанные таблицы при расчётах в ArcGIS.

Сформирован также отдельный слой запасов органического углерода в перегнойных и оторфованных горизонтах полугидроморфных почв. Недостаточность эмпирических данных, характеризующих эти горизонты, не позволила корректно оценить их вариабельность, поэтому в карте оценки погрешности этот слой не учитывался.

c) Карта запасов углерода в подстилке была подготовлена на основе ранее опубликованной карты (Д.Г.Щепащенко с соавт., 2013), адаптированной к требованиям GSOC17. В карте оценки погрешности этот слой не учитывался.

В состав мировой карты GSOCmap карта России вошла в виде суммы всех трех слоев (минеральной части и органической – подстилки и оторфованной).

Все карты представлены в формате .tiff (float 32 bit) в WGS84 (4326) GCS с шагом ½ угловой минуты в пределах-180: 180 градусов. Значения измеряются в килограммах C на квадратный метр.

Все исходные (векторные и растровые) слои карты в виде проекта ArcGIS v.10.1 выложены в архиве.

Подводя первые итоги проведённой работы, общие запасы органического углерода в 30-см слое почв Российской Федерации мы оцениваем в 151Pg (Гт) (по расчётам ФАО с учетом несовпадения границ водоемов и административных – 147) Pg (Гт).

Около 15.6 Pg (Гт) из них приходится на долю подстилки.

Приложение

Для многих почвенных разрезов отсутствует информация об объёмной массе их горизонтов. На основе информации, аккумулированной в ИС ПГБД, мы оценили применимость уравнений, предложенных О.В. Честных и Д.Г. Замолодчиковым (2004) для определения объёмной массы различных почв,

BW= a₁ – a₂/(MID+a₃) + a₄/(HUM+a₅),

где:

— BW – объёмная масса, г/см³
— HUM – содержание гумуса в горизонте,%
— MID – средняя глубина горизонта, см

Параметры уравнения

Выявлено, что для «подзолистых» почв (в терминологии О.В. Честных и Д.Г. Замолодчикова) — подзолистые, подзолистые глееватые и глеевые, дерново-подзолистые, светло-серые лесные почвы и т. п. — и «дерновых» — темно-серые лесные; чернозёмы, оподзоленные, выщелоченные, типичные, обыкновенные и южные; тёмно-каштановые почвы — вычисленные с использованием предложенных уравнений объёмные массы достаточно хорошо совпадают с экспериментальными значениями.

Для почв двух указанных групп объёмные массы горизонтов (в случае отсутствия прямых определений) определяли на основе этих уравнений. Затем рассчитывали запасы органического углерода в минеральных горизонтах почв до глубины 30 см, и далее усредняли эти запасы для каждого выдела легенды.

Для остальных минеральных почв параметры плотности получены на основе среднестатистических данных или экспертных оценок.

Запасы углерода в болотных торфяных (верховых, переходных и низинных) почвах оценивали с учётом зольности и плотности соответствующего торфа на основе характеристик, приведенных в работе Инишевой с соавт (2012).

Источник 

#почва
#наука
#углерод
#исследование
#орг. земледелие
#картограммы

Карта почвенного органического углерода (GSOC Map) России на глубину 0-30 см

Карта почвенного органического углерода (Карта GSOC) России

Российское почвоведение имеет солидный опыт как в исследованиях содержания органического углерода в почвах, так и в его картографировании. Однако для такой обширной страны, как Россия с ее огромной территорией и большим разнообразием природных условий, достижение требований точности и достоверности, заявленных в GSOC17, возможно только совместными усилиями многих научных и государственных организаций.

Центр почвенных данных МГУ координирует создание Почвенно-органической карты почв всей территории Российской Федерации.

Центр почвенных данных МГУ является организатором инициативы по обмену разномасштабными почвенными данными через распределенную сеть центров почвенных данных, которая в настоящее время реализуется в России. Работа ведется на базе Информационной системы Центра почвенных данных – Почвенно-географической базы данных (ПГБД), соответствующей идеологии Программы Глобального почвенного партнерства.

Информационная система Центра почвенных данных – Почвенно-географическая база данных (ПГБД) позволяет обрабатывать большое количество данных, накопленных в централизованном хранилище различными учреждениями. СГБД содержит разномасштабные карты, атрибутивные данные объектов географической привязки, как точечные (почвенные профили), так и полигональные. SGDB содержит также векторную почвенную карту, карту почвенно-географического районирования, карту лесного и землепользования, карту ландшафта, все в масштабе 1:2,5 М.

В соответствии с концепцией распределенной сети центров почвенных данных и хранения детальных данных расчет карты ПОУ на глубину 0-30 см выполняется в виде синтеза двух видов исходных данных:

а) карта всей территории Российской Федерации на основе почвенно-ландшафтных и земельно-почвенных карт масштаба 1:2,5 М в сочетании с разреженной и нерегулярной сеткой из около 2000 почвенных профилей.

Использовано: >25000 почвенных полигонов (SMU), легенда состоит из >300 элементов. Некоторые элементы легенды описывают беспочвенные (или почти беспочвенные) территории.

Содержание углерода для этих изделий установлено равным минимальным значениям, чтобы сохранить возможность в будущем различать их и отличать от значения «нет данных» (см. таблицу ниже).

Расчеты объемного веса и содержания углерода в первых почвах каждого полигона (SMU) с использованием и без использования педотрансферных функций, описанных в Приложении.

б) карты отдельных сельскохозяйственных угодий на основе крупномасштабных почвенных карт и густой сетки регулярных почвенных наблюдений по данным, полученным по согласованию с Министерством сельского хозяйства Российской Федерации. Созданы две карты ПОК на компактной территории площадью около 15 млн га Черноземной зоны европейской части Российской Федерации. Использовались почвенные данные недавних (2012-2016 гг.) почвенных съемок этой территории, а также данные прошлых наблюдений (1970-е), со средней плотностью точек не менее 1 точки на километр, а также векторные почвенные карты масштабов 1:25000 — 1:50000. Использовано: > 150 000 точечных наблюдений (за 2012-2016 гг.), > 15 000 SMU.

Использовано: >150000 точечных почвенных данных из почвенных съемок 2012-2016 гг. и >15000 почвенных полигонов (SMU).

Карты а) и б) объединены в одну сетку (карта SOC сельскохозяйственных земель (б) наложена на всю Россию 1:2,5 М SOC карта (а)).

Имеется карта ошибок для объединенной сетки.

Поскольку карта SOC была составлена ​​с использованием различных подходов и методологий, карта ошибок также была создана на основе различных подходов. Для основной части территории России относительная погрешность запаса углерода ниже уровня подстилки оценивалась для каждого полигона (SMU). Максимум погрешности наблюдается для полигонов почв, где насыпная плотность определялась как средняя по малорепрезентативным профилям. Для некоторых областей относительная ошибка превышает 200%.

Для черноземной зоны с высокой плотностью наблюдений относительная погрешность составляет около 25%. Некоторые площади оценивались по уравнениям регрессии для расчета объемной плотности, среднеквадратическая ошибка составляет около 25%.

Валидация основной части территории, оцененной как относительная ошибка – как доля стандартного отклонения, деленная на среднее значение. Предполагается нормальное распределение.

Имеются соответствующие листы Excel с названиями участков почвы, минимальным, максимальным и средним значением объемной плотности для расчета в ArcGIS.

Также рассчитывается карта SOC для подстилки и торфа. Из-за недостаточности эмпирических данных относительная ошибка не может быть оценена для подстилки и торфа, поэтому данные этого слоя не учитываются в карте ошибок.

в) Карта SOC подстилки рассчитана на основе ранее опубликованной карты Шепашенко Д.Г. и др., 2013, адаптированной к требованиям GSOC17. Данные этого слоя также не учитываются в карте ошибок.

Карта органического углерода почв России Карта на Глобальной карте органического углерода почв (GSOCmap) представляет собой сумму всех трех слоев: минерального, подстилочного и торфяного.

Все карты в формате .tiff (32 бита с плавающей запятой) в системе координат WGS84 (4326) GCS с шагом ½ угловой минуты и расширением -180 : 180 градусов. Значения измеряются в килограммах C на квадратный метр.

Все исходные векторные и растровые слои карты доступны как проект ArcGIS v.10.1.

Суммарное содержание углерода в почвах на глубине 0-30 см в Российской Федерации оценивается примерно в 151Pg (гигатонн) (147Pg (гигатонн) по оценке ФАО с учетом несоответствия водных и административных границ).

На долю подстилки приходится около 15,6 Пг (гигатонн) содержания углерода.

Приложение

Для большей части данных почвенных профилей показатели плотности почвенных горизонтов отсутствуют. Применимость уравнений О.В.Честных и Д.Г.Замолодчикова для расчета объемной плотности различных грунтов оценивалась с использованием СГБД,

BW= a ₁ – a ₂ /(MID+a ₃ ) + a ₄ /(HUM+a ₅ ),

где:

• BW – насыпная плотность, г/см ³
• HUM — содержание гумуса в горизонте, %
• MID – средняя высота горизонта, см

Параметры уравнения

	а 1	а 2	а 3	а 4	а 5
подзолистый	0,252	9. 110	9,939	110,999	78.805
степь	1,413	27.045	33,905	2,390	5.449

Установлено, что для «подзолистых» почв (по О.В.Честных и Д.Г.Замолодчикова) это подзолистые, подзолистые глееватые и оглеенные, дерново-подзолистые, светло-серые лесные и др., а для «дерновых» почв – темно-серые лесные, черноземы, оподзоленные, выщелоченные, типичные, обыкновенные, южные, темно-каштановые и др., значения насыпной плотности, рассчитанные по уравнению, хорошо совпадают с фактическими.

В случае отсутствия фактических значений для двух указанных рядов объемная плотность по горизонтам рассчитывается на основе этого уравнения. Затем рассчитывали SOC для минерального горизонта глубиной до 30 см и усредняли по каждому полигону (SMU).

Для прочих грунтов значения объемной плотности, рассчитанные на основе усредненных экспертных оценок.

Запас углерода для торфяно-болотных почв (верховных, низинных и переходных болот) оценивали с коэффициентом зольности и плотности для соответствующего торфа на основе значений из работы Инишевой и др. (2012).

← Предыдущая

Повышение уровня

Следующая →

Почвы – Россия и ее империя в Евразии: картографические ресурсы Библиотеки Конгресса

В отделе хранятся двадцать три некаталогизированные карты, на которых изображены почвы России и бывшего Советского Союза. Они охватывают период с 1900 по 1968 год и расположены в хронологическом порядке. Один из них описан ниже в качестве примера.

Почвенная Карта ССР. Учебная для средней школы. Прасолов Л.И. (Москва: ГУГК, [194-]). Цветная карта. Масштаб 1:5 000 000. Рубрика: Россия — Почвы — [194-] — Масштаб 1:5 000 000 — ГУГК

Информационная советская карта средней школы конца 1940-х годов, иллюстрирующая почвы страны. На карте показано распределение двадцати категорий почв по цвету и рисунку. Также изображает солончаки и соляные залежи; южные пределы вечной мерзлоты; пределы морского льда; ледники и вечный снег; реки; города и поселки; и некоторые географические названия. Включает в себя набор вертикальных профилей основных типов почвы (с глубиной в сантиметрах). Включает индексированную легенду.

Имеется 21 некаталогизированная карта почв европейской части России, датированная периодом с конца девятнадцатого века до 1951 года. Другая, хранящаяся в хранилище отдела, описана ниже.

Макет почвенной карты масштаба 1:126 000 по проф. Расследования Н. А. Димо в Саратовской управе . ([Москва]: Московский комитет педологов, [19- ]). Рукопись, перо, тушь, акварель на печатной топографической карте-основе. Масштаб 1:126 000. Подано под номером LC G7063 .S3 J3 19— .M Vault

Карта на английском языке, иллюстрирующая состав почв Саратовской области в какой-то момент двадцатого века после исследований советского почвоведа Николая Александровича Димо. Включает две легенды, одна из которых определяет пятнадцать характеристик почвы по цвету и рисунку, а другая классифицирует более ста типов почв, то есть зональных, интразональных, неполных азональных и подтипов под ними по цвету и рисунку. Помимо почв, на карте также изображены города и деревни, дороги, железнодорожные пути, дренаж и топонимы.

Имеется одна некаталогизированная карта почв Эстонии 1928 года и четыре некаталогизированные карты почв Литвы за период с 1937 по 1947 год.

Имеется одна некаталогизированная карта почв РСФСР 1893 года. единая некаталогизированная карта почв Армении 1962 года и одна Грузии 1957 года. век.

Имеется шесть некаталогизированных карт с описанием почв Сибири за период с 1923 по 1953 год.

Имеется шесть карт с описанием почв Украины за период с 1902 по 1942 год. Другая карта из хранилища дивизии описана ниже.

Модель почвенной карты масштаба 1:42 000 по А.М. Следствие Порубиновского в Черниговской управе .