Основные подходы к моделированию устойчивости почв (обзор)

Abstract

This article overviews the methods for assessing soil stability based on the mathematical models of «soil-phytocenosis» system. The map fragment of the soil stability from the «National Soil Atlas of the Russian Federation» is given as an example of such assessments’ importance. The authors review the most common methods and models: score-based, index-based, bio-physical, thermodynamic, and physico-chemical ones. For the latter case, the authors consider a method and a model based on the theory of encounters, to which the researchers (engaged in logistic models, sigmoid functions and log-log functions) have recently turned their attention again. This article includes models and criteria for the soil processes stability both in isolation from biocenoses and in combination with them. This review may interest researchers, undergraduates, and postgraduates of relevant specialties. For the specialists interested in the relevant software, reference is made to a review of related topics and software packages available for application in research practice. This review is more focused on ecosystem assessment.

В статье приведен обзор методов оценки почвенной устойчивости на основе математических моделей системы «почва-фитоценоз». В качестве примера важности таких оценок приведено фрагмент карты почвенной устойчивости из «Национального атласа почв РФ». Под устойчивостью в данном случае понимается способность сохранять свое состояние: состав, структуру при естественном антропогенном воздействии. Даны примеры наиболее распространенных методов и моделей: балльный, индексный, биофизический, термодинамический и физико-химический. В последнем случае рассматривается метод и модель, основанные на теории встреч, на которую в последнее время вновь обратили внимание исследователи, занимающиеся логистическими моделями, сигмоидами. Приведены модели и критерии устойчивости почвенных процессов как в отрыве от биоценозов, так и в комплексе с ними. Обзор будет интересен и полезен научным сотрудникам, аспирантам и магистрантам соответствующих специальностей. Для специалистов, интересующихся соответствующим программным обеспечением, дана ссылка на обзор по связанной тематике и пакетам программ доступных для применения в исследовательской практике. Обзор в большей степени ориентирован на экосистемную оценку.