В монографии рассматриваются эпистемологические и методические вопросы применения геостатистики, способы выявления скрытых структур в распределении почвенных свойств, интерпретации почвенной неоднородности в рамках классической почвенно-географической парадигмы, влияния антропогенного и зоогенного воздействия на пространственную вариабельность, методы интерполяции точечных моделей влагопереноса в почвах. Обширная география данной монографии позволила представить широкий диапазон методов и географических обстановок, проиллюстрировав использование геостатистики для решения различных конкретных задач в почвоведении. Настоящая коллективная монография является первой крупной публикацией на русском языке, обобщающей почвенно-географические исследования с использованием методов геостатистики.

Для специалистов, использующих геостатистику в почвенных исследованиях.

Последние десятилетия ознаменовались бурным развитием геостатистических методов в почвенных исследованиях. Это связано как с объективными, так и с субъективными причинами. Среди объективных следует отметить, с одной стороны, усиливающуюся потребность общества в высокоточных данных по отдельным свойствам почв, прежде всего для решения задач координатного земледелия и оценки деградации и загрязнения почв. С другой стороны, развитие вычислительной техники и программных продуктов позволило эффективно производить вычисления, которые ранее из-за больших затрат времени и сил были недоступны почвоведам. Субъективные причины же связаны, прежде всего, с феноменально высокой активностью пионеров геостатистики в почвоведении, которые публикуют сотни статей, проводят десятки конференций, издают собственный бюллетень и поддерживают множество сайтов в Интернете.

Области использования геостатистических методов в почвенных исследованиях обширны и разнообразны. Составление агрохимических картограмм, исследование загрязнения почв, интерполяция точечных данных при изучении физических и химических свойств почв — все эти области сейчас немыслимы без аппарата геостатистических методов. К сожалению, эти методы недостаточно используются в настоящее время в почвенно-географических исследованиях. Видимо, существенное различие в подходах к научному объяснению самой вариабельности почв в пространстве приводит к недостаточной интеграции геостатистических методов в почвенно-географические работы. На наш взгляд, география почв только выигрывает от более широкого применения геостатистического аппарата; в то же время и интеграция географических знаний даёт геостатистике большие преимущества. Очевидно, что география почв, которая ставит задачей выявление пространственной структуры почвенного покрова, не может игнорировать мощный поток данных, отражающих пространственно-распределённые количественные характеристики почв, которые генерируются геостатистическими работами. Отвлекаясь от чисто теоретических споров, необходимо активно включать геостатистические методы в практику почвенно-географических исследований. В то же время без почвенно-географической теории геостатистические методы не могут быть экстраполированы за пределы исследованного участка, что ограничивает их применение.

Процесс интеграции геостатистических методов в географию почв непрост и вряд ли будет быстрым, хотя первые шаги в этом направлении уже сделаны. Данная работа делает попытку осмысления, как существующего опыта, так и тех данных, которые получены в ходе наших исследований. Основу данной монографии составили результаты работ лаборатории Экологии и географии почв Института биологии Карельского научного центра РАН в рамках исследовательского гранта РФФИ «Почвенно-географическая интерпретация пространственной вариабельности почвенных свойств» (№ 03-04-48089). Эти результаты были дополнены итогами работ по двухстороннему проекту Института биологии КарНЦ РАН и Института почвоведения и агрохимии Венгерской академии наук «Пространственная вариабельность химических и агрофизических свойств почв», а также по ряду проектов, поддержанных Министерством образования Венгрии и Венгерским научно-техническим фондом. Часть работ, вошедших в книгу, было выполнено на территории Республики Карелия, где геостатистические методы были использованы при крупномасштабном почвенном картографировании отдельных почвенных горизонтов, исследовании пространственной вариабельности лесных подстилок Фенноскандии, а также при описании изменения пространственной структуры почв в связи с деятельностью бобров. Одна из глав показывает пример использования геостатистики для пространственной экстраполяции моделей водного транспорта в почвах, полученных для отдельных почвенных профилей на территории Венгрии. Наконец, была сделана попытка оценить по геостатистическим данным пространственную структуру некоторых почвенных показателей в зональном ряду почв от лесостепной до сухостепной подзоны; эта работа была выполнена на территории Русской равнины. Таким образом, в настоящей монографии мы попытались охватить максимально широкий круг почвенно-географических задач на примере по возможности широкого диапазона почв и ландшафтов. Нам представляется, что интеграция базовой почвенно-географической теории с методами почвенной геостатистики оказывается вполне плодотворной. Несколько особняком стоят две главы в монографии, посвящённые общим теоретическим вопросам использования геостатистических методов в почвоведении. Обе главы были подготовлены специально для настоящего издания. Первая, вводная глава Ричарда Вебстера, одного из главных идеологов геостатистики в почвоведении, даёт краткий обзор истории, современного состояния и перспектив развития геостатистических методов в почвоведении. Другая глава носит дискуссионный характер, и написана она Хуан-Хосе Ибаньесом, «отцом» концепции почвенного разнообразия, и Асунсьон Салданьей, которые считают, что использованию геостатистики в почвенных исследованиях уделяется неоправданно большое внимание. Мы решили пригласить в нашу монографию столь разных по взглядам учёных, чтобы представить весь спектр оценок места и роли геостатистики в географии почв, предоставляя читателю самому решить, позволяет ли геостатистика сделать принципиально новый шаг в осмыслении пространственно-распределённых данных о почве или же это всего лишь технический метод. Мы считаем, что, независимо от оценки геостатистики, она является полезным инструментом в почвенно-географических исследованиях, и хотим привлечь внимание широкого круга специалистов к её применению в подобных работах.

ПРЕДИСЛОВИЕ

Книги на ту же тему

1. География почв: учебник. — 3-е изд., Добровольский Г. В., Урусевская И. С., 2006
2. География почв с основами почвоведения: Учебник, Геннадиев А. Н., Глазовская М. А., 2005
3. Аэрокосмические методы изучения почв, Андроников В. Л., 1979
4. Почва, её свойства и жизнь. — 3-е изд., перераб. и доп., Качинский Н. А., 1975
5. Морфология почв: Учебник для высшей школы, Розанов Б. Г., 2004
6. Разнообразие почв и биоразнообразие в лесных экосистемах средней тайги, Федорец Н. Г., ред., 2006
7. Экология почв. Учение об экологических функциях почв: учебник, Добровольский Г. В., Никитин Е. Д., 2006
8. Почвенные процессы и пространственно-временная организация почв, Кудеяров В. Н., ред., 2006
9. Эколого-агрохимические основы сбалансированного применения удобрений в адаптивном земледелии, Никитишен В. И., 2003
10. Агрохимия: учебник. — 3-е изд., Минеев В. Г., 2006
11. Физика почвы, Нерпин С. В., Чудновский А. Ф., 1967
12. Инфильтрация воды в почву: Краткий справочник, Кулик В. Я., 1978
13. Статистический анализ случайных процессов в приложении к агрофизике и агрометеорологии, Жуковский Е. Е., Киселёва Т. Л., Мандельштам С. М., 1976