Введение к работе
Актуальность теми. Современный уровень технической воору-иенности общества и связанные с этим нагрузки на природу в настоящее время таковы, что некогда локальные отрицательные эффекты антропогенного воздействия на природную среду сейчас достигают континентального и даже глобального масштаба. 3 этой ' связи все более актуальными становятся задачи повышения действенности контроля за природной средой, созершенстаования средств и систем получения соответствующей информации, позволяющие на основе специальных наблюдений и исследований производить адекватную оценку и обосновать прогноз последствий антропогенной деятельности.
Традиционные методы полевых географ.ічеоких исследований не в полной мере обеспечивает решение поставленных задач. Их применение дает должные результаты только при изучении относительно стабильных факторов, определяющих состояние среды, и оказывается недостаточно эффективным при анализе переменных факторов, так как эти методы не обладают необходимой оперативностью и не позволяют провести дифференцированную оценку слохившейоя оитуа-ции на значительных площадях без существенных финансовых и трудовых затрат.
Общепризнана перспективность применения в указанных целях дистанционных методов, в том числе радиозондирования земной поверхности. В то же время большинство исследователей (Арманд Н.А., 1987. Реутов Е.А.. Шутко A.M., 1985. Улаби Ф.Т., 1982, Чуднов-ский А.Ф.. 1985 и др.) отмечают, что необходимым уоловием уопеа-ной интерпретации данных радиозондирования земных покровов является наличие соответствующей базы данных по пространственно-временной изменчивости географических характеристик ландшафтов, влияющих на радиосигнал.
Целенаправленное, адаптированное к потребностям радиометодов изучение земных покровов начало осущеотвлятьоя только в последнее десятилетие. К наотоящему времени разработаны основные положения по организации наземного географического обеспечения радиозондирования земной поверхности. В работах Углова В.А. (І98І), Симонова Ю.Г. (1982). Грина A.M. (1983), Некооа В.Е. (1986, 1989) в качестве объекта исследований при радиогеографичеоких иооледо-
ваниях рассматривается геосистема (радиогеосистема) с акцентированием внимания на структурных и функциональных особенностях растительного покрова. Изучении открытых пахотных почв, на протяжении длительного времени определяющих ландшафтный облик и создающих, радиофизический фон многих регионов, в том числе и территории Центральной лесостепи, уделено недостаточное внимание. Этим обстоятельством определяется актуальность разработки специальных методик, способных обеспечить требуемый уровень информации о структурных особенностях и пространственно-временной изменчивости радиогеохарактеристик открытых пахотных почв, и проведения на их основе ооответствующих исследований.
Цель диссертации - определить закономерности распределения радиоформируощих свойств открытых пахотных почв, завиоящие от агротехнического состояния и увлажнения.
В соответствии с поставленной целью возникла необходимость решить следусщие задачи:
осуществить анализ результатов радиозондирования открытых почв о целью определить основные природно-географичеокие и агротехнические факторы, влияющие на радиофизические свойства (радиогеохарактериотики);
ооздать базу данных по радиогеографичеоким характеристикам открытых пахотных почв;
установить закономерности проотранственно-временной изменчивости свойств радиоформирувщего слоя открытых пахотных почв, определяющих характеристики радиосигналов;
определить возможности и направления использования результатов радиогеографических исследований открытых пахотных почв для решения задач оценки природно-географических различий и состояний территории при осуществлении дистанционного контроля,
в том чиоле в связи о прогнозом формирования поверхностного стока.
Для решения поставленных задач были иопольэованы как традиционные, так и специально разработанные апробированные методики исследований.
Попользованные материалы. Основой для написания дисоертации послужили работы, проводимые с 1979 г. в научно-исоледовательокой лаборатории радиогеографиц геалого-географического факультета
Харьковского госунивероитета. Данные, использованные а настоящей работе, получены лично автором при проведении полевых исследований в I9S2-I937 годах в пределах Харьковской и Белгородской областей. В работе использованы фондовые и картографические материалы по исследуемой территории.
Обоснованность и достоверность полученных в диссертационной работе результатов обеспечивается использованием апробированной теоретической базы радиогеографических исследований, рядом многолетних наблюдений, использованием при обработке данных апробированных методик и алгоритмов для ЭЗМ, научной апробацией и внедрением результатов исследований и разработках ряда научно-исследовательских учреждений.
Научная новизна. Предложены и апробированы для конкретной территории методики изучения основных радиогеохарактеристик открытых пахотных почв при специальных географических исследованиях, оопутствуящих радиозондирование. Осуществлена типизация профилей влажности радиоформирующего слоя открытых пахотных почв, установлены закономерности динамики увлажнения микроолоев почв в весенний период при различных природно-географических и агротехнических условиях. Установлены закономерности изменчивости параметров шероховатооти поверхности паини в течение весеннего периода и статистические характеристики шероховатости поверхности для различных состояний поля. Определены возможности и направления использования результатов радиогеографичеоких исследований открытых пахотных почв в связи с прогнозом поверхностного стока.
Практическое значение и перспективы использования. Работа является частью важнейшей темы кафедры геоэкологии и конструктивной географии геолого-географического факультета Харьковского госуниверситета "Структура и состояние природно-герриториаль-ішх комплексов для целей рационального природопользования" № гоо. регистрации 0187.0009256. Полученные автором результаты вивіренії в ходе выполнения научно-исследовательских работ (справки о внедрении № 1-83 от 31.12.83 г., ИРЭ ЛН СССР, г. Москва, б/н от 29.12.8ч г., ИРЭ АН СССР, г. Москва), используется в научных разработках лаборатории водоохранных мероприятий в сельском хозяйстве ВНШЙО, г.Харьков (письмо № 01-13/777 от 08.05.90 г.). Основные положения диссертационной работы внедрены в учебный процесс в
курсах "Основы радиогеографии" и "Методики географических и аэрокосмических исследований", использованы в учебном пособии "Методики радиогеографии".
Результаты исследований могут быть использованы при решении задач прикладного народнохозяйственного значения, прогнозирования динамики структурных и функциональных состояний пахотных угодий в весенний период, позволяет оптимизировать географичео-кие исследования, обеспечивающие дистанционный контроль состояния открытых пахотных почв ради о мет одами, могут использоваться в качестве входных условий в моделях, где требуется учет состояния подстилавшей поверхности.
На защиту выносятся следующие основные положения:
-
Необходимым условием радиогеографических исследования открытых пахотных почв является установление закономерностей распределения географических свойств почв в пределах радиофор-мируюїдего слоя.
-
Аростракзтвенно-временная изменчивость основных географических характеристик радиоформирующего слоя открытых пахотных почв (влажность, шероховатость поверхности) имеет закономерный характер.
-
Возможно использование методов и результатов радиогеографических исследований открытых пахотных почв в комплексе с другими параметрами в целях прогноза поверхноотного стока и оценки потенциального загрязнения вод стоком с пахотных угодий.
Апробация основных результатов работы осуществлена в докладах и сообщениях на ряде научных собраний, в том числе: Всесоюзном симпозиуме "Дистанционное зондирование земных покровов радиометодами", г.Иркутск, 1985; УІ симпозиуме "Радиолокационное исследование природных сред", г.Ленинград, 1988; П Воеооюз-ном симпозиуме "Дистанционное зондирование земных покровов радиометодами", г.Ленинград, 1989; научных семинарах лаборатории радиогеографии и кафедры геоэкологии и конструктивной географии геолого-географичеохого факультета Харьковокого гооуниверситета, ряде других опециальных совещаний и собраний. По материалам диссертации опубликовано 5 работ.
Структура и объем работы. Структура диссертационной работы определяется сформулированными выше задачами. Работа оостоит из введения, 5 глав, заключения, списка литературы, приложения.