Защита плодородия сельскохозяйственных земель России является одним из приоритетных направлений исследователей ФНЦ РАН, которые разрабатывают важные показатели оценки экологических рисков.
Ученые из лаборатории экономики и математического моделирования ФНЦ агроэкологии РАН, доктор сельскохозяйственных наук А.Н. Салугин и кандидат сельскохозяйственных наук Е.А. Корнеева, занимаются исследованием критических факторов, способствующих деградации и опустыниванию сельскохозяйственных территорий России.
Фото: ФНЦ РАН.
Для оценки экологических рисков, связанных с водной эрозией, они изучили модели эволюции склонов, допускающие решение в аналитическом виде: модель с постоянным коэффициентом (дифференциальное уравнение параболического типа), линейная модель с переменным коэффициентом и нелинейная в виде экспоненты.
Представленные модели показали значительную чувствительность к изменениям основного физического параметра склона – коэффициенту смыва (денудации). Данный формализм может быть полезен специалистам, занимающимся изучением эволюции рельефа в области геоморфологии и геоэкологии.
Исследователи создали модель переноса делювия в условиях ламинарного течения, при этом учитывая движение водного потока по склону от водораздела к его основанию.
В данной модели учитывалось пространственное изменение коэффициента денудации, который влияет на интенсивность отрыва почвенных частиц от поверхности. Морфологическая динамика формирования склонов была изучена на основе результатов моделей с различными коэффициентами смыва, определяющими общее развитие склоновой системы.
Сравнение результатов различных моделей в контексте физической природы эрозионных процессов, происходящих на рыхлых континентальных отложениях, продемонстрировало, что точность определения морфологического возраста склоновых систем в процессе геологического датирования зависит от адекватности формального математического описания денудации.
Анализ, проведенный между аналитическими моделями и численными решениями нелинейных дифференциальных уравнений, показал, что эффективность моделей отражает реальность, когда применяется нелинейное изменение коэффициента денудации, который увеличивается при движении от водораздела к тальвегу.
Результаты проведенного исследования могут послужить основой для исследовательской и аналитической работы в области экологических и природоохранных проектов, направленных на устойчивое землепользование в российских регионах.
Источник: ФНЦ РАН.
Заглавное фото: Лукьянов Дмитрий, AgroXXI.ru.