ИСТИНА

Для оценки состояния агроторфяных почв модельного ландшафта Вожской мелиоративной системы (Спас-Клепиковский р-н Рязанской области) спустя 20 лет после его выведения из хозяйственного использования было исследовано содержание углерода, азота и водорода в органических горизонтах почв, и проанализированы соотношения C/N и C/H. В торфяной толще естественных болот полигона атомарное отношение C/N близко к 22-36, в переходных горизонтах — 20-25, в освоенных торфах Вожской системы 17-22. Известно, что гуминовые кислоты содержат азота больше, чем фульвокислоты. Таким образом, можно сделать вывод о том, что при осушении и освоении торфяных болот на начальных стадиях разложение органического вещества приводит к накоплению гумусовых веществ в освоенных почвах и их обогащению азотом по сравнению с целинными аналогами. Этот процесс индицируется снижением отношения C/N в освоенных почвах. На стадии деградации осушенных торфов скорость потери азота превосходит скорость потери углерода, соотношение C/N начинает расти. График зависимости соотношения C/N от запасов углерода в почвенных горизонтах имеет имеет вид параболы, регрессия статистически значима и имеет коэффициент детерминации R2 0,53. Заметно выбиваются из общей картины характеристики фоновых торфов, которые находятся на полюсах вариации отношения C/N. При исключении из анализа данных по фоновым и по лесным торфам, попавшим в зону осушения, и рассмотрении только агроторфяных почв, R2 повышается до 0,67, показывая более тесную связь. Точкой перегиба графика, или критическим уровнем содержания углерода в освоенных торфяных почвах является 25%, отношение C/N - 17,5. То есть уменьшение запасов углерода в результате минерализации и гумификации органического вещества до указанного предела происходит с относительным обогащением почв азотом; при снижении ниже этого предела происходит безусловная деградация освоенных почв. Для пространственной экстраполяции наземных данных по содержанию углерода в почве используются многоканальные снимки Landsat-5 по трем залетам (12/6/9, 1/7/10, 15/7/10). Проверка чувствительности ряда спектральных характеристик земной поверхности к состоянию органических горизонтов почв в пределах болотно-луговых ПТК выявила, что для поставленной задачи наиболее достоверной является отражательная способность в критический период засухи 2010 года. Причем чем критичней засуха, тем выше связь, то есть 15 июля 2010 г, за неделю до начала масштабных пожаров, она максимальна. Самая высокая достоверная связь (R2 = 0,90) с содержанием углерода в верхнем горизонте почвы выявляется у влажностного индекса LWCI на 15/7/10. Вегетационный индекс NDVI за 15/7/10 также хорошо отражает пространственную вариацию содержания С в почве, R2 = 0,74, но его вклад оказывается совершенно незначительным в менее засушливых условиях. Очевидно, что при наблюдавшемся остром дефиците влаги в июле-августе 2010 г состояние растительного покрова и, следовательно, NDVI в первую очередь зависело от влажности почвы, а не от ее плодородия и содержания углерода. Таким образом, для характеристики органических горизонтов почв лугово-болотных ПТК NDVI оказывается вторичным показателем и в дальнейших построениях не участвует. 5-я главная компонента, суммирующая отражение в 6-ти каналах по всем трем залетам также проявляет высокую связь с содержанием углерода и наравне с индексом LWCI участвует в регрессионном уравнении, которое описывает пространственную вариацию содержания углерода в органических горизонтах агроторфяных почв Вожской системы с достоверностью R2=0,98. На основании полученного распределения содержания углерода выявлены территории с деградированными торфяниками, в которых содержание углерода составило значение менее 25%.