Email this article The Probabilistic Nature of Humus and the Assessment of Its Heterogeneity in Pedotransfer Models
- Authors: Belolipskiy V.A.1
-
Affiliations:
- Sokolovsky Institute of Soil Science and Agrochemistry
- Issue: No 11 (2025)
- Pages: 1614-1632
- Section: DEGRADATION, REHABILITATION, AND CONSERVATION OF SOILS
- URL: https://journals.rcsi.science/0032-180X/article/view/352061
- DOI: https://doi.org/10.7868/S3034561825110179
- ID: 352061
Cite item
Open Access
Access granted
Subscription Access
Abstract
A probabilistic assessment of spatial variability of humus content in soils in the river basin system and ravine catchment as its component in pedotransfer models of humus accumulation was carried out. The parameters of the relationship between natural and anthropogenic factors and the natural potential of ordinary Chernozem in steppe agrolandscapes on a basin basis were established. In order to reveal the peculiarities of the character of spatial distribution of humus content in soils of the Aidar River basin, confined to the upper, middle and lower reaches within the borders of the Lugansk People’s Republic (LPR), a statistical analysis of data from two rounds of a large-scale survey (1970 and 2011) was performed, the nature of long-term dynamics was revealed, statistical and probabilistic situations were analyzed, a schematic map of the modern spatial distribution of humus content was constructed, and a characteristic of the probability of its manifestation in various elements of the “river basin → ravine catchment” system was given. The principles of studying natural factors in pedotransfer models of soil formation include consistent mathematical and statistical analysis using GIS technologies and calculations by thematic stages: (1) determining the patterns of humus content and natural potential of ordinary Chernozem of steppe agrolandscapes from the parameters of granulometric composition, soil profile thickness, altitude above sea level and features of territory moisture through hydrothermal index of different periods of the year in the northern steppe; (2) forming pedotransfer models for determining the humus content and natural potential of humus reserves of ordinary Chernozem. Nonlinear pedotransfer models allow calculating the humus content of soils depending on the entire range of their values (minimum, average, maximum) and, taking into account the leading factors, constructing an optimization surface of the relationship between the humus content and natural factors.
About the authors
V. A. Belolipskiy
Sokolovsky Institute of Soil Science and Agrochemistry
Email: belolipskiy-42@mail.ru
Kharkiv, 61024 Ukraine
References
- Белолипский В.А. Исследования вероятностных эрозионно-гидрологических процессов на бассейновой основе // Проблемы региональной экологии. 2024. № 4. С. 56–63. https://doi.org/10.24412/13.30
- Белоліпський В.О., Балюк С.А., Полулях М.М. Система організаційних заходів з охорони ґрунтів на схилових землях Північного Степу України на басейнових принципах: наук-метод. посіб. Харків: ДІСА ПЛЮС, 2021. 211 с.
- Белолипский В.А., Булыгин С.Ю. Эколого-гидрологический анализ почвоводоохранных степных агроландшафтов Украины // Почвоведение. 2009. № 6. С. 733–743. V.A. Belolipskii and S. Yu. Bulygin “An Ecological and Hydrological Analysis of Soil- and Water-Protective Agrolandscapes in Ukraine”, Eurasian Soil Science, 42 (6), 682-692 (2009). https://doi.org/10.1134/S1064229309060143
- Белоліпський В.О., Лактіонова Т.М., Полулях М.М. Спосіб педотрансферного моделювання вологозабезпеченості ґрунту на схилових землях // Агрохімія i ґрунтознавство. 2021. Вип. 92. С. 4-16. https://doi.org/10.31073/acss92-01
- Булигін С.Ю. Формування екологічно сталих агроландшафтів. К.: Урожай, 2005. 298 с.
- Булыгин С.Ю., Белолипский В.А. Почвоводоохранная оптимизация агроландшафтов: Монография. К.: Аграрна наука, 2012. 352 с.
- Кленов Б.М., Чимитдоржиева Г.Д. Влияние континентальности климата на гумусообразование и элементный состав гуминовых кислот автоморфных почв Сибири // Сибирский экологический журнал. 2011. Т. 18. №. 5. С. 665–671.
- Корытный Л.М. Бассейновая концепция в природопользовании. Иркутск: Изд-во Института географии СО РАН, 2001. 163 с.
- Куценко М.В., Тимченко Д.О. Про створення та інформаційне забезпечення системи охорони ґрунтів від ерозії в Україні // Агрохімія та ґрунтознавство. 2011. Вип. 75. С. 116-120.
- Лактионова Т.Н., Медведев В.В., Савченко К.В. и др. База данных “Свойства почв Украины” (структура и порядок использования). Харьков: Цифрова друкарня, 2012. 150 с.
- Лисецкий Ф.Н., Ергина Е.И. Развитие почв Крымского полуострова в позднем голоцене // Почвоведение. 2010. № 6. С. 658–672.
- Лисецкий Ф.Н., Столба В.Ф., Голеусов П.В. Моделирование развития черноземов в зоне степи и разработка метода почвенно-генетической хронологии // Почвоведение. 2016. № 8. С. 918–931.
- Медведев В.В., Лактионова Т.Н., Донцова Л.В. Водные свойства почв Украины и влагообеспеченность сельскохозяйственных культур. Харьков: Апостроф, 2011. 224 с.
- Медведев В.В., Плиско И.В. Бонитировка и качественная оценка пахотных земель Украины. Харьков. 2006. 385 с.
- Медведєв В.В., Пліско І.В., Бігун О.М. Досвід педотрансферного моделювання у дослідженнях фізики ґрунтів // Вісник аграрної науки. 2015. № 1. С. 17–24. https://doi.org/10.31073/agrovisnyk201501-02
- Медведев В.В. Про деякі дискусійні та не вирішені проблеми у дослідженнях ґрунтів. Харьков: ФОП Бровкін О.В., 2017. 188 с.
- Полупан М.І., Соловей В.Б., Кисіль В.І., Величко В.А. Визначник еколого-генетичного статусу та родючості ґрунтів України. Київ: Колообіг, 2005. 304 с.
- Русский чернозем: 100 лет после Докучаева. М.: Наука, 1983. 304 с.
- Селянинов Г.Т. Методика сельскохозяйственной характеристики климата. Мировой агроклиматический справочник. М.: Гидрометеоиздат, 1937. С. 5–7.
- Семенов В.М., Когут Б.М. Органическое вещество почвы. М.: ГЕОС, 2015. 233 с.
- Соколов И.Д., Долгих Е.Д., Соколова Е.И. Изменение климата востока Украины и его прогнозирование. Луганск: ИПЦ “Элтон-2”, 2010. 133 с.
- Тараріко О.Г., Греков В.О., Панасенко В.М. Охорона та відновлення деградованих ґрунтів відповідно проекту ґрунтової директиви Євросоюзу // Вісник. аграрної науки. 2011. № 5. С. 9–13.
- Тараріко О.Г., Ізюмова О.Г. Досягнення нейтрального рівня деградації ґрунтів у ерозійно небезпечних агроландшафтах України // Агроекологічний журнал. 2017. № 2. С. 117–126.
- Таргульян В.О. Память почв: формирование, носители, пространственно-временное разнообразие // Память почв: Почва как память биосферно-геосферно-антропосферных взаимодействий. М.: Изд-во ЛКИ, 2008. С. 24–57.
- Трускавецький С.Р., Вяткін К.В. Земельна інформаційна система як геоінформаційно-технологічний інструмент моніторингу ґрунтів // Агрохімія і ґрунтознавство. 2015. Вип. 82. С. 14–19.
- Тютюнник Н.В. Влияние орографии на интенсивность черноземообразования в зоне Северной Степи Украины // Почвоведение и агрохимия. 2017. Вып.1(58). С. 67–78.
- Хитров Н.Б., Никитин Д.А., Иванова Е.А., Семенов М.В. Пространственно-временная изменчивость содержания и запаса органического вещества почвы: аналитический обзор // Почвоведение. 2023. № 12. С. 1493–1521. https://doi.org/10.31857/S0032180X23600841
- Чендев Ю.Г., Смирнова Л.Г., Петин А.Н., Кухарук Н.С., Новых Л.Л. Длительные изменения содержания гумуса в пахотных черноземах центра Восточно-Европейской равнины // Достижения науки и техники АПК. 2011. № 8. С. 6–9.
- Черенков А.В. Урожайность. Когда засуха уже не случайность // Зерно: всеукраинский журнал современного агропромышленника. 2011. № 11. С. 38–45.
- Швебс Г.И. Лисецкий Ф.Н. Проектирование контурно-мелиоративной системы почвозащитного земледелия // Земледелие. 1989. № 2. C. 55–59.
- Шеин Е.В., Архангельская Т.Я. Педотрансферные функции: состояние, проблемы, перспективы // Почвоведение. 2006. № 10. С. 1205–1217.
- Bouma J. Using soil survey data for quantitative land evaluation // Adv. Soil Sci. 1989. V. 9. P. 177–213.
- Conant R.T., Paustian K. Spatial variability of soil organic carbon in grasslands: implications for detecting change at different scales // Environmental Pollution. 2002. V. 116. Р. S127–S135.
- Goleusov P.V., Lisetskii F.N. Soil development in anthropogenically disturbed forest-steppe landscapes // Eurasian Soil Sci. 2008. V. 41. P. 1480–1486. http://doi.org/10.1134/S1064229308130188
- Lisetskii F.N., Buryak Z.A., Marinina O.A., Ukrainskiy P.A., Goleusov P.V. Features of soil organic carbon transformations in the southern area of the east european plain // Geosciences. 2023. V. 13. P. 278. https://doi.org/10.3390/geosciences13090278
- Lisetskii F.N., Rodionova M.E. Transformation of dry-steppe soils under long-term agrogenic impacts in the area of ancient Olbia // Eurasian Soil Sci. 2015. V. 48. № 4. P. 347–358. http://doi.org/10.1134/S1064229315040055
- McBratney A., Field D.J., Koch A. The dimensions of soil security // Geoderma. 2014. V. 213. Р. 203–213.
- McBratney A., Stockmann U., Angers D. Challenges for soil organic carbon research // Soil Carbon. Progress in Soil Science. Springer Int. Publ., 2014. Р. 3–16.
- Ryzhova I. M., Podvezennaya M. A. Spatial variability of the organic carbon pool in soils of forest and steppe biogeocenos // Eurasian Soil Science. 2008. V. 41. Р. 1260–1267.
- Stockmann U., Padarian J., McBratney A., Minasny B., Brogniez D., Montanarella L., Hong, S.U., Rawlins B.G., Field D.J. Global soil organic carbon assessment // Global Food Security. 2015. V. 6. Р. 9–16.
Supplementary files
