ИСТИНА

Разработка научных основ систематизации, хранения и цифровой обработки почвенной информации, а также разработка на их основе рекомендаций по устойчивому управлению почвенными ресурсами в условиях различных антропогенных воздействий (на с-х землях, в мегаполисах и при нефтедобыче)

The goal of this research is aimed at the development of the scientific approach to the systematisation, storing and digital processing of soil information as well as to development of recommendations for the sustainable management of soil resources under different human impacts (under agriculture, in the urban areas and oil mining).

◦ Созданы алгоритмы анализа дистанционной и наземной информации о почвах и почвенном покрове разных природных зон на основе цифровых технологий. ◦ Разработан прототип национального стандарта хранения, представления и обмена почвенными данными в распределенных сетях почвенных дата-центров и в составе природно-эколого-мониторинговых систем. Разработаны научные основы и принципы функционирования почвенных информационных систем федерального и регионального уровней. Разработаны методы и алгоритмы устойчивого управления земельными ресурсами на основе методов анализа и обработки больших данных в распределенных сетях почвенных информационных систем. ◦ На основе наземных исследований будет изучена трансформация почвенного покрова в условиях антропогенной нагрузки и нарушений, в частности: (1) трансформация почв агроэкосистем; (2) трансформация почв и растительности лесопарков мегаполисов, дана количественная оценка индикаторов нарушенности; (3) изучены закономерности образования, поглощения и эмиссии парниковых газов почвами мегаполиса; (4) разработаны подходы к экологической оценке и нормированию загрязненных, в том числе нефтезагрязненных почв земель разного хозяйственного использования; (5) разработаны и апробированы геоботанические, ландшафтные и почвенные индикаторы состояния болотных экосистем севера Западной Сибири и центральной России. ◦ На основе разработанных алгоритмов анализа дистанционной и наземной информации, географических баз данных и подходов к экологической оценке почвенного покрова будет оценено состояние почвенного покрова различных регионов страны и даны рекомендации по оптимизации его использования, в частности: (1) по снижению деградации почв агроэкосистем; (2) по повышению экологического потенциала городских лесных экосистем в условиях антропогенной нагрузки; (3) по оптимизации хозяйственного использования городских территорий и минимизации выбросов в атмосферу; (4) по снижению уровня загрязнения почв и восстановлению их экосистемных функций.

◦ На основе методов цифровой почвенной картографии разработан подход к анализу структуры почвенного покрова солонцовых территорий Прикаспия с использованием детальных космических снимков ◦ Обоснован подход к выявлению закономерностей временной и пространственной (в ответ на загрязнение) изменчивости фотосинтетически активной биомассы на основе анализа данных дистанционного зондирования Земли (Landsat 8, Sentinel-2, Modis) с использованием теоретического уравнения, выведенного ранее в рамках законов сохранения механики и макроскопической химической кинетики живых реагирующих систем. ◦ Создана, функционирует и постоянно развивается Информационная система «Почвенно-географическая база данных России». Она пополняется природно-почвенной информацией дата-центров Агрохимической службы, образующих с ИС ПГБД распределённую сеть. ◦ На основе многолетних исследований в таежной зоне Западной Сибири собран материал, характеризующий основные компоненты почвенно-растительного покрова заболоченных территорий, включая техногенно трансформированные болота. Составлены колонки ботанического состава торфяных залежей, получена информация о структуре почвенного покрова. ◦ Проведены модельные лабораторные эксперименты по водному миграционному, транслокационному, экологическому показателям для ряда почв. ◦ Показано, что естественные экосистемы, находящиеся в условиях городской среды, в основном сохраняют черты своих естественных аналогов по почвенным показателям, биомассе мезопедобионтов, фитомассе и биотической структуре, но претерпевают внутриструктурные преобразования, в том числе изменение доминантного комплекса растительности и мезофауны, увеличение скорости разложения подстилки и целлюлозы, изменение в трофических связях. ◦ Имеется база данных по многолетним наблюдениям эмиссии парниковых газов из городских почв на застроенных территориях рекультивированных полей фильтрации сточных вод, несанкционированных свалок и засыпанных пойм рек