RU2485499C2 - Method of sampling for soil analysis - Google Patents

Method of sampling for soil analysis Download PDF

Info

Publication number
RU2485499C2
RU2485499C2 RU2010132816A RU2010132816A RU2485499C2 RU 2485499 C2 RU2485499 C2 RU 2485499C2 RU 2010132816 A RU2010132816 A RU 2010132816A RU 2010132816 A RU2010132816 A RU 2010132816A RU 2485499 C2 RU2485499 C2 RU 2485499C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
soil
sampling
site
samples
rows
Prior art date
Application number
RU2010132816A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2010132816A (en
Inventor
Петр Матвеевич Мазуркин
Светлана Ивановна Михайлова
Наталья Петровна Тойшева
Original Assignee
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Марийский государственный технический университет
Filing date
Publication date
Application filed by Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Марийский государственный технический университет filed Critical Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Марийский государственный технический университет
Priority to RU2010132816A priority Critical patent/RU2485499C2/en
Publication of RU2010132816A publication Critical patent/RU2010132816A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2485499C2 publication Critical patent/RU2485499C2/en

Links

Images

Abstract

FIELD: measurement equipment.
SUBSTANCE: for sampling in order to analyse soil a place is identified, as well as frequency, duration of soil sampling on sites according to a coordinate grid, indicating their numbers and coordinates. At the same time in each node of the coordinate grid or its part a site of soil sampling is laid with symmetrical shape with rows of soil sampling arranged symmetrically relative to borders of this site.
EFFECT: correlation of plant sampling for species diversity and soil sampling on an investigated site according to entire coordinate grid.
4 cl, 8 dwg, 6 tbl, 1 ex

Description

Изобретение относится к контролю качества и экологической безопасности почвы и почвенного покрова, преимущественно находящегося под растительным, преимущественно травяным, покровом на изучаемой территории.The invention relates to quality control and environmental safety of soil and soil cover, mainly located under vegetation, mainly grass, in the study area.

Известен способ отбора проб анализа травяного покрова на биоразнообразие травяных растений (Борисова, И.В. Сезонная динамика растительного сообщества / И.В.Борисова // В кн.: Полевая геоботаника. Т.IV. - Л.: 1972. - С.5-94.), включающий закладку пробной площадки размерами 2×2 м с дальнейшим отбором растений по отдельным видам.A known method of sampling analysis of grass cover on the biodiversity of grass plants (Borisova, I.V. Seasonal dynamics of the plant community / I.V. Borisova // In: Field geobotany. T.IV. - L .: 1972. - P. 5-94.), Including the laying of a test site measuring 2 × 2 m with further selection of plants for individual species.

Недостатком является отсутствие отбора проб почвы с площадки. В итоге нет увязки между собой свойств почвы и видов травяных растений.The disadvantage is the lack of soil sampling from the site. As a result, there is no correlation between the properties of the soil and species of grass plants.

Известен также способ отбора проб почвы для агрохимического или иного анализа по международным стандартам (Фомин Г.С., Фомин А.Г. ПОЧВА. Контроль качества и экологической безопасности по международным стандартам. Справочник. - М., Издательство «Протектор», 2001. - 304 с., с.57-58), включающий определение места, частоты, длительности отбора проб почвы на исследуемой территории, а для этого намечают площадки отбора по координатной сетке, указывая их номера и координаты.There is also a known method of sampling soil for agrochemical or other analysis according to international standards (Fomin G.S., Fomin A.G. SOIL. Quality control and environmental safety according to international standards. Reference book. - M., Protector Publishing House, 2001. - 304 p., Pp. 57-58), including determining the location, frequency, and duration of soil sampling in the study area, and for this purpose, sampling sites are planned on the grid, indicating their numbers and coordinates.

Причем на почвах, загрязненных равномерно, места отбора намечают по координатной сетке с равными расстояниями. При необходимости проводят полевое описание проб, места отбора проб.Moreover, on soils contaminated evenly, places of selection are outlined on a grid with equal distances. If necessary, carry out a field description of the samples, places of sampling.

Отбор проводят с учетом вертикальной структуры, неоднородности покрова почвы, рельефа и климата местности, а также с учетом особенностей загрязняющих веществ или организмов. Пробы отбирают по профилю из почвенных горизонтов или слоев с таким расчетом, чтобы в каждом случае проба являлась типичной для данной точки отбора.The selection is carried out taking into account the vertical structure, heterogeneity of the soil cover, topography and climate, as well as taking into account the characteristics of pollutants or organisms. Samples are taken along the profile from soil horizons or layers so that in each case the sample is typical for a given point of sampling.

При исследовании загрязнений почв сельскохозяйственных угодий патогенными организмами и вирусами пробы отбирают с пахотного горизонта с глубины от 0 до 5 см и от 5 до 20 см. В зависимости от целей исследования размер площадки отбора, количество и вид пробы должны соответствовать указанным в таблице 1.In the study of soil pollution of agricultural lands by pathogenic organisms and viruses, samples are taken from the arable horizon from a depth of 0 to 5 cm and from 5 to 20 cm. Depending on the objectives of the study, the size of the sampling site, the number and type of sample should correspond to those indicated in table 1.

Таблица 1Table 1 Требования к количеству отобранных пробSampling Requirements Цель исследованияPurpose of the study Размер площадки отбора, гаThe size of the selection site, ha Количество проб по ГОСТ 17.4.3.01The number of samples according to GOST 17.4.3.01 однородный почвенный покровhomogeneous soil cover неоднородный почвенный покровheterogeneous soil cover Определение содержания химических веществChemical Determination 1-51-5 0,5-10.5-1 Не менее одной объединенной пробыAt least one pooled sample Определение физико-химических свойств и структурDetermination of physicochemical properties and structures 1-51-5 0,5-10.5-1 От 3 до 5 точечных проб на один почвенный горизонт3 to 5 point samples per soil horizon Определение патогенных организмов и вирусовIdentification of pathogenic organisms and viruses 0,1-0,50.1-0.5 0,10.1 10 объединенных проб, состоящих из 3 точечных проб каждая10 pooled samples consisting of 3 point samples each

При мощности горизонта или слоя более 40 см отбирают раздельно не менее двух проб с различной глубины.When the thickness of the horizon or layer is more than 40 cm, at least two samples are taken separately from different depths.

Отобранные пробы сопровождают регистрационной карточкой, в которой указывают следующие данные: номер пробы, место и глубину взятия пробы, рельеф и климатические характеристики местности, тип почвы, вид предполагаемого загрязнения, дату отбора.The selected samples are accompanied by a registration card, which indicates the following data: sample number, place and depth of sampling, topography and climatic characteristics of the area, soil type, type of suspected pollution, date of sampling.

Пробы, отобранные для проведения химического анализа, упаковывают в емкости из химически нейтрального материала. Если планируется проведение анализа летучих веществ или почвенных газов, пробу следует помещать в герметически закрываемые сосуды. Пробы почвы доставляют в лабораторию и сразу анализируют. Пробы, отобранные для определения физико-химических свойств, должны сохранять структуру почвы после доставки в лабораторию.Samples taken for chemical analysis are packaged in containers of chemically neutral material. If it is planned to analyze volatile substances or soil gases, the sample should be placed in hermetically sealed vessels. Soil samples are delivered to the laboratory and analyzed immediately. Samples taken to determine the physicochemical properties should preserve the soil structure after delivery to the laboratory.

Недостатками являются несогласованность взятия проб растений на видовое разнообразие и проб почвы под площадкой размерами 2,00×2,00 м, а также недостаточная унификация способа взятия проб почвы с целями исследований по таблице 1. Из-за функциональной неопределенности способа отбора пробы почвы на любой координатой сетке теряется точность измерений свойств почвы. Как отмечают сами авторы, приходится проявлять осторожность в отборе проб почвы: «Следует принимать во внимание желаемый уровень точности, а также метод фиксирования результатов, максимальные и минимальные результаты».The disadvantages are the inconsistency of taking plant samples for species diversity and soil samples under an area of 2.00 × 2.00 m in size, as well as insufficient harmonization of the soil sampling method with the research objectives in Table 1. Due to the functional uncertainty of the soil sampling method for any coordinate grid is losing the accuracy of measurements of soil properties. As the authors themselves note, one has to exercise caution in sampling the soil: "The desired level of accuracy, as well as the method of recording the results, maximum and minimum results, should be taken into account."

Технический результат - расширение функциональных возможностей и повышение точности соотнесения свойств (результатов измерений этих свойств на основе лабораторных испытаний) проб почвы с любой, заранее до отбора проб принятой, координатной сеткой на изучаемой территории.The technical result is the expansion of functionality and increasing the accuracy of correlation of properties (results of measurements of these properties based on laboratory tests) of soil samples with any, before sampling, accepted, coordinate grid in the study area.

Этот технический результат достигается тем, что способ отбора проб для анализа почвы, включающий определение места, частоты, длительности отбора проб почвы на исследуемой территории, а для этого намечают площадки отбора проб почвы по координатной сетке, указывая их номера и координаты, отличающийся тем, что в каждом узле всей координатной сетки или ее части закладывают временную площадку отбора проб почвы симметричной формы с симметрично расположенными относительно границ этой площадки рядами точек взятия проб почвы, а после анализа почвы по всем пробам выполняют оценку погрешности усреднения концентрации химических веществ и иных показателей почвы по всем пробам на одной площадке отбора, затем выполняют оценку добротности измеренных значений каждого показателя почвы по рядам проб почвы, а в дальнейшем при значимой средней квадратичной погрешности всех проб на одной площадке отбора проводят полный факторный анализ учтенных показателей почвы с получением биотехнических закономерностей связей между учтенными показателями структурно-параметрической идентификацией устойчивых законов распределения.This technical result is achieved in that a sampling method for soil analysis, including determining the location, frequency, duration of soil sampling in the study area, and for this purpose, sampling sites are planned on the grid, indicating their numbers and coordinates, characterized in that in each node of the entire coordinate grid or its part, lay a temporary soil sampling site of a symmetrical shape with rows of soil sampling points symmetrically located relative to the boundaries of this site, and after analysis, for all samples, you estimate the error in averaging the concentration of chemicals and other soil indicators for all samples at one sampling site, then evaluate the quality factor of the measured values of each soil indicator over the series of soil samples, and then, with a significant root mean square error of all samples at one site of selection, a complete factor analysis of the considered soil indicators is carried out with the receipt of biotechnical patterns of relationships between the considered parameters of structural and parametric identification stable distribution laws.

Временную площадку отбора проб почвы симметричной формы с симметрично расположенными относительно границ этой площадки рядами точек взятии проб почвы закладывают над пробной площадкой размерами 2,00×2,00 м для проведения геоботанических измерений разнообразия видового состава растений травяного покрова, причем пробы почвы берут в девяти точках на одной площадке отбора, что является минимальным количеством наблюдений для статистического моделирования концентрации химических веществ в почве идентификацией устойчивых законов распределения в виде нелинейных математических законов.A temporary soil sampling site of a symmetrical shape with rows of soil sampling points symmetrically located relative to the boundaries of this site is laid over a sample site of 2.00 × 2.00 m in size for geobotanical measurements of the diversity of the species composition of grass cover plants, and soil samples are taken at nine points at one sampling site, which is the minimum number of observations for statistical modeling of the concentration of chemicals in the soil by identifying stable distribution laws eniya a nonlinear mathematical laws.

Девять проб почвы берут на площадке в 2,00×2,00 м по три в каждом ряду с образованием симметричной фигуры, при этом точки взятия проб почвы располагают на площадке отбора проб на расстоянии 30 см от краев по границам площадки отбора проб почвы, а между рядами точек взятия проб почвы принимают расстояния в 70 см.Nine soil samples are taken at a site of 2.00 × 2.00 m, three in each row with the formation of a symmetrical figure, while the points of soil sampling are located at the sampling site at a distance of 30 cm from the edges along the borders of the soil sampling site, and between the rows of sampling points of the soil take distances of 70 cm

На временной площадке отбора проб почвы симметричной формы с симметрично расположенными относительно границ этой площадки рядами точек взятия проб почвы одни ряды точек взятия проб почвы располагают вдоль границы природного или иного объекта, которые становятся полосами взятия проб почвы, а другие ряды располагают перпендикулярно границе этого объекта, например, водотока малой реки и такие ряды становятся створами наблюдений.On a temporary soil sampling site of a symmetrical shape with rows of soil sampling points symmetrically located relative to the boundaries of this site, some rows of soil sampling points are located along the boundary of a natural or other object, which become soil sampling strips, and other rows are perpendicular to the boundary of this object, for example, the watercourse of a small river and such series become observation lines.

Все измеренные пробы на одной площадке отбора проб почвы не подвергают усреднению, а учитывают как частные статистические выборки с взаимно зависимыми значениями для дальнейшего моделирования по всей координатной сетке территории.All measured samples at one soil sampling site are not averaged, but are taken into account as private statistical samples with interdependent values for further modeling over the entire coordinate grid of the territory.

По изменчивости концентрации химических веществ по створам и полосам на площадке отбора проб почвы, как частных статистических выборок, судят о погрешности измерений свойств почвенного покрова на данной территории, а по факторному анализу судят о характере взаимодействий между изучаемыми химическими соединениями почвы в данном узле координатной сетки территории.By the variability of the concentration of chemicals across the sections and strips at the soil sampling site, as private statistical samples, the error in measuring the properties of the soil cover in a given territory is judged, and factor analysis determines the nature of the interactions between the studied chemical compounds of the soil in this node of the coordinate grid of the territory .

На основе множества узлов координатной сетки территории объединяют существующие способы агрохимического или иного анализа почвы, объединяя и комплексируя их на множестве площадок отбора проб почвы для создания геоинформационного обеспечения геотехнологий охраны, защиты, обустройства и рационализации пользования существующими природными, природно-техногенными и техногенными территориальными объектами, прежде всего, сельскими, лесными и болотистыми территориями и сельхозугодиями.Based on the set of nodes of the grid, the existing methods of agrochemical or other soil analysis are combined, combining and complexing them at a variety of soil sampling sites to create geoinformation support for geotechnologies for the protection, protection, arrangement and rationalization of the use of existing natural, natural-technogenic and technogenic territorial objects, First of all, by rural, forest and marshy territories and farmland.

Затем выполняют оценку добротности измеренных значений каждого показателя почвы по рядам проб, то есть достаточно ли количество взятых с одной площадки проб почвы, по ранговому распределению показателя по рядам проб в трех створах и в трех полосах по формуле:Then, the quality factor of the measured values of each soil indicator is evaluated according to the series of samples, that is, is the quantity of soil samples taken from one site sufficient for the rank distribution of the indicator across the series of samples in three sections and in three bands according to the formula:

Figure 00000001
Figure 00000001

где y - измеренный показатель по расчетным значениям;where y is the measured indicator for the calculated values;

ymax - максимальное расчетное значение показателя при нулевом ранге, причем ранжирование выполняется по убыванию значений лучшего для качества почвы показателя или по возрастанию худшего для качества почвы показателя;y max - the maximum calculated value of the indicator at rank zero, and ranking is performed in descending order of values of the indicator best for soil quality or in ascending order of the worst indicator for soil quality;

r - ранг значений показателя, причем r=0, 1, 2, 3, ….r is the rank of the indicator values, with r = 0, 1, 2, 3, ....

Оценку погрешности усреднения концентрации химических веществ и иных показателей почвы по всем пробам на одной площадке отбора выполняют по результатам расчета средней квадратичной погрешности распределения свойств почвы на площадке отбора проб почвы по формуле:The error in averaging the concentration of chemicals and other soil indicators for all samples at one sampling site is estimated by calculating the mean square error of the distribution of soil properties at the soil sampling site using the formula:

Figure 00000002
Figure 00000002

Figure 00000003
Figure 00000003

Figure 00000004
Figure 00000004

где

Figure 00000005
- средняя квадратичная погрешность усреднения значений показателя по всем пробам почвы на одной площадке отбора проб почвы, %;Where
Figure 00000005
- the root-mean-square error of averaging the indicator values for all soil samples at one soil sampling site,%;

Figure 00000006
- среднее арифметическое значение от всех проб по изучаемому показателю почвы;
Figure 00000006
- the arithmetic average of all samples for the studied indicator of the soil;

n - количество проб на одной площадке отбора проб почвы, шт.;n is the number of samples at one soil sampling site, pcs .;

ε2 - квадрат остатков от среднеарифметического значения;ε 2 is the square of residues from the arithmetic mean value;

yфi - измеренные на основе анализа почвы показатели (факторы почвы) в интервале размаха ymax-ymin.y фi - indicators (soil factors) measured on the basis of soil analysis in the range of y max -y min .

При условии, когда средняя квадратичная погрешность распределения свойств почвы на площадке отбора проб почвы более 1%, проводят полный факторный анализ учтенных показателей почвы с получением биотехнических закономерностей связей между учтенными показателями структурно-параметрической идентификацией устойчивых законов распределения по общей формуле:Provided that the mean square error of the distribution of soil properties at the soil sampling site is more than 1%, a complete factor analysis of the soil parameters taken into account is carried out to obtain biotechnical patterns of relationships between the considered parameters by structurally parametric identification of stable distribution laws according to the general formula:

y=a1xa2exp(-a3xa4)+a5xa6exp(-a7xa8),y = a 1 x a2 exp (-a 3 x a4 ) + a 5 x a6 exp (-a 7 x a8 ),

где y - показатель свойства почвы, принятый как зависимый фактор;where y is an indicator of soil properties, taken as a dependent factor;

x - показатель свойства почвы, принятый как влияющий фактор;x is an indicator of soil properties, adopted as an influencing factor;

a1…a8 - параметры статистической модели, принимающие конкретные значения в конкретных примерах статистического моделирования.a 1 ... a 8 are the parameters of the statistical model that take specific values in specific examples of statistical modeling.

На основе полной корреляционной матрицы для последующего математического функционального анализа выбирают бинарные факторные связи с коэффициентом корреляции более 0.7.Based on the full correlation matrix for the subsequent mathematical functional analysis, binary factor relationships with a correlation coefficient of more than 0.7 are chosen.

Сущность технического решения заключается в том, что предлагаемая площадка отбора проб почвы согласуется с размерами пробной площадки для геоботанического изучения видового разнообразия травяных и травянистых растений, а количество проб почвы в девяти точках на одной площадке отбора проб почвы является минимальным для статистического моделирования концентрации химических веществ в почве идентификацией устойчивых законов распределения в виде нелинейных математических зависимостей.The essence of the technical solution lies in the fact that the proposed soil sampling site is consistent with the size of the sample site for geobotanical study of the species diversity of grass and herbaceous plants, and the number of soil samples at nine points on one soil sampling site is minimal for statistical modeling of the concentration of chemicals in soil identification of stable distribution laws in the form of nonlinear mathematical dependencies.

Сущность технического решения заключается также в том, что предлагаемый способ позволяет получить элементарную единицу фрактального измерения содержания химических веществ в почве на земельных участках различной крупности. Причем в координатной сетке территории по узлам выполняют взятие проб почвы по предлагаемом способу, то есть под травяным покровом берут по девять проб почвы на площадке размерами 2,00×2,00 м во всех узлах или части координатной сетки изучаемой территории.The essence of the technical solution also lies in the fact that the proposed method allows to obtain an elementary unit of fractal measurement of the content of chemicals in the soil on land of various sizes. Moreover, in the coordinate grid of the territory, nodes take soil samples according to the proposed method, that is, under the grass cover, nine soil samples are taken at a site measuring 2.00 × 2.00 m in all nodes or parts of the coordinate grid of the study area.

Сущность технического решения заключается также в том, что все измеренные девять проб не подвергают усреднению, а учитывают как частные статистические выборки с взаимно зависимыми значениями для дальнейшего моделирования по всей координатной сетке территории.The essence of the technical solution also lies in the fact that all the nine measured samples are not subjected to averaging, but are taken into account as private statistical samples with mutually dependent values for further modeling over the entire coordinate grid of the territory.

Сущность технического решения заключается также в том, что девять проб почвы берут на площадке в 2,00×2,00 м по три в каждом ряду с образованием симметричной фигуры. При этом точки взятия проб почвы располагают на площадке отбора проб на расстоянии 30 см от краев по границам площадки отбора проб почвы, а между рядами точек взятия проб почвы принимают расстояния в 70 см.The essence of the technical solution also lies in the fact that nine soil samples are taken at a site of 2.00 × 2.00 m, three in each row with the formation of a symmetrical figure. At the same time, soil sampling points are located on the sampling site at a distance of 30 cm from the edges along the borders of the soil sampling site, and distances of 70 cm are taken between the rows of soil sampling points.

Сущность технического решения заключается также в том, что ряды проб располагают вдоль границы природного или иного объекта, которые становятся полосами взятия проб почвы, а также перпендикулярно границе этого объекта, например водотока малой реки, и такие ряды становятся створами наблюдений. При этом площадки отбора проб почвы могут располагаться на постоянных или временных пробных площадках, определенных для проведения геоботанических исследований видового разнообразия травяных и травянистых растений.The essence of the technical solution also lies in the fact that the series of samples are located along the boundary of a natural or other object, which become stripes of soil sampling, as well as perpendicular to the boundary of this object, for example, a stream of a small river, and such series become observation lines. At the same time, soil sampling sites can be located on permanent or temporary test sites determined for conducting geobotanical studies of the species diversity of grassy and herbaceous plants.

Сущность технического решения заключается также в том, что по изменчивости концентрации химических веществ по створам и полосам на площадке отбора проб почвы судят о погрешности измерений свойств почвенного покрова на данной территории, а по факторному анализу судят о характере взаимодействий между изучаемыми химическими соединениями почвы в данном узле координатной сетки территории.The essence of the technical solution also lies in the fact that according to the variability of the concentration of chemicals in the sections and strips at the soil sampling site, they judge the error in measuring the properties of the soil cover in a given territory, and by factor analysis they judge the nature of the interactions between the studied chemical compounds of the soil in this node coordinate grid of the territory.

Положительный эффект достигается тем, что предлагаемый способ позволяет значительно расширить функциональные возможности существующих способов агрохимического или иного анализа почвы, объединяя и комплексируя их для создания геоинформационного обеспечения геотехнологий охраны, защиты, обустройства и рационализации пользования существующими природными, природно-техногенными и техногенными территориальными объектами, прежде всего сельскими территориями и сельхозугодьями.A positive effect is achieved by the fact that the proposed method allows you to significantly expand the functionality of existing methods of agrochemical or other soil analysis, combining and combining them to create geoinformation support for geotechnologies for the protection, protection, arrangement and rationalization of the use of existing natural, natural-technogenic and technogenic territorial objects, before total rural areas and farmland.

Новизна технического решения заключается в том, что впервые сделана фундаментальная попытка объединения разнородных методов испытания почвы с использованием координатной сетки территории через универсальную площадку отбора проб почвы, унифицированную с пробной площадкой размерами 2,00×2,00 м геоботанических измерений, применительно к комплексному изучению травяного покрова совместно с почвенным покровом. При этом принятие минимального количества из девяти проб почвы на одной такой геоботанической пробной площадке позволяет моделировать точечное распределение химических веществ в каждом узле координатной сетки для получения в последующем динамично уточняющейся электронной карты почв на данной территории, с учетом влияния водных и иных объектов.The novelty of the technical solution lies in the fact that for the first time a fundamental attempt was made to combine heterogeneous soil testing methods using the grid of the territory through a universal soil sampling site, unified with a test site measuring 2.00 × 2.00 m in geobotanical measurements, as applied to a comprehensive study of grass cover together with soil cover. At the same time, the adoption of the minimum number of nine soil samples at one such geobotanical test site allows you to simulate the point distribution of chemicals at each node of the grid to obtain a dynamically updated electronic map of soils in the area, taking into account the influence of water and other objects.

Предлагаемое техническое решение обладает существенными признаками, новизной и значительным положительным эффектом. Материалов, порочащих новизну технического решения, нами не обнаружено.The proposed technical solution has significant features, novelty and a significant positive effect. We have not found any materials discrediting the novelty of the technical solution.

На фиг.1 приведена схема расположения точек на площадке отбора проб почвы размерами 2,00×2,00 м; на фиг.2 показано пространственное распределение оксида фосфора на площадке отбора проб; на фиг.3 - пространственное распределение оксида калия на площадке отбора проб; на фиг.4 - пространственное распределение нитратов на площадке отбора проб; на фиг.5 - пространственное распределение водной кислотности на площадке отбора проб; на фиг.6 показан график и точки измеренных значений влияния подвижного калия на изменение концентрации оксида фосфора, причем оно наибольшее и проявляется на данной площадке отбора проб почвы с коэффициентом корреляции 0,9724; на фиг.7 - с коэффициентом корреляции 0,8473 показан график влияния кислотности луговой почвы на содержание в ней оксида калия; на фиг.8 - график влияния кислотности почвы на содержание в ней подвижного фосфора.Figure 1 shows the location of the points on the sampling site of the soil with dimensions of 2.00 × 2.00 m; figure 2 shows the spatial distribution of phosphorus oxide at the sampling site; figure 3 - spatial distribution of potassium oxide at the sampling site; figure 4 - spatial distribution of nitrates at the sampling site; figure 5 - spatial distribution of aqueous acidity at the sampling site; figure 6 shows a graph and points of the measured values of the influence of mobile potassium on the change in the concentration of phosphorus oxide, and it is the greatest and appears on this site for sampling soil with a correlation coefficient of 0.9724; 7 - with a correlation coefficient of 0.8473 shows a graph of the effect of the acidity of meadow soil on the content of potassium oxide in it; on Fig is a graph of the effect of soil acidity on the content of mobile phosphorus.

Способ отбора проб для анализа почвы в общем случае включает следующие действия.The method of sampling for soil analysis in the General case includes the following steps.

В каждом узле всей координатной сетки или ее части закладывают временную площадку отбора проб почвы симметричной формы с границами 1 с точками 2 взятия проб почвы и с симметрично расположенными относительно границ этой площадки рядами 3 и 4 точек взятия проб почвы.In each node of the entire grid or part of it, a temporary soil sampling site of symmetrical shape with boundaries 1 with points 2 of soil sampling and with rows of 3 and 4 points of soil sampling symmetrically relative to the boundaries of this site is laid.

После проведения анализа почвы в лабораторных условиях по всем пробам выполняют оценку погрешности усреднения концентрации химических веществ и иных показателей почвы по всем пробам на одной площадке отбора. Затем выполняют оценку добротности измеренных значений каждого показателя почвы по рядам проб почвы. В дальнейшем, при значимой средней квадратичной погрешности всех проб на одной площадке отбора более 1% проводят полный факторный анализ учтенных показателей почвы с получением биотехнических закономерностей связей между учтенными показателями структурно-параметрической идентификацией устойчивых законов распределения.After analyzing the soil in laboratory conditions for all samples, an error is estimated for averaging the concentration of chemicals and other soil indicators for all samples at one sampling site. Then, an assessment of the quality factor of the measured values of each soil indicator is carried out by the series of soil samples. In the future, with a significant root mean square error of all samples at one sampling site of more than 1%, a complete factor analysis of the soil parameters taken into account is carried out to obtain biotechnical relationships between the parameters taken into account by structural and parametric identification of stable distribution laws.

Временную площадку отбора проб почвы симметричной формы с симметрично расположенными относительно границ этой площадки рядами точек взятии проб почвы закладывают над пробной площадкой размерами 2,00×2,00 м для проведения геоботанических измерений разнообразия видового состава растений травяного покрова. Причем пробы почвы берут в девяти точках на одной площадке отбора, что является минимальным количеством наблюдений для статистического моделирования концентрации химических веществ в почве идентификацией устойчивых законов распределения в виде нелинейных математических законов.A temporary soil sampling site of a symmetrical shape with rows of soil sampling points symmetrically located relative to the boundaries of this site is laid over a sample site of 2.00 × 2.00 m in size for geobotanical measurements of the diversity of the species composition of grass cover plants. Moreover, soil samples are taken at nine points on one sampling site, which is the minimum number of observations for statistical modeling of the concentration of chemicals in the soil by identifying stable distribution laws in the form of nonlinear mathematical laws.

Девять проб почвы берут на площадке в 2,00×2,00 м по три в каждом ряду с образованием симметричной фигуры. При этом точки взятия проб почвы располагают на площадке отбора проб на расстоянии 30 см от краев по границам площадки отбора проб почвы, а между рядами точек взятия проб почвы принимают расстояния в 70 см.Nine soil samples are taken at a site of 2.00 × 2.00 m, three in each row with the formation of a symmetrical figure. At the same time, soil sampling points are located on the sampling site at a distance of 30 cm from the edges along the borders of the soil sampling site, and distances of 70 cm are taken between the rows of soil sampling points.

На временной площадке отбора проб почвы симметричной формы с симметрично расположенными относительно границ этой площадки рядами точек взятия проб почвы одни ряды точек взятия проб почвы располагают вдоль границы природного или иного объекта, которые становятся полосами взятия проб почвы. А другие ряды располагают перпендикулярно границе этого объекта, например водотока малой реки, и такие ряды становятся створами наблюдений.On a temporary soil sampling site of a symmetrical shape with rows of soil sampling points symmetrically located relative to the boundaries of this site, some rows of soil sampling points are located along the boundary of a natural or other object, which become soil sampling bands. And other rows are located perpendicular to the boundary of this object, for example, the watercourse of a small river, and such rows become alignments of observations.

Все измеренные пробы на одной площадке отбора проб почвы не подвергают усреднению, а учитывают как частные статистические выборки с взаимно зависимыми значениями для дальнейшего моделирования по всей координатной сетке территории.All measured samples at one soil sampling site are not averaged, but are taken into account as private statistical samples with interdependent values for further modeling over the entire coordinate grid of the territory.

По изменчивости концентрации химических веществ по створам и полосам на площадке отбора проб почвы, как частных статистических выборок, судят о погрешности измерений свойств почвенного покрова на данной территории, а по факторному анализу судят о характере взаимодействий между изучаемыми химическими соединениями почвы в данном узле координатной сетки территории.By the variability of the concentration of chemicals across the sections and strips at the soil sampling site, as private statistical samples, the error in measuring the properties of the soil cover in a given territory is judged, and factor analysis determines the nature of the interactions between the studied chemical compounds of the soil in this node of the coordinate grid of the territory .

На основе множества узлов координатной сетки территории объединяют существующие способы агрохимического или иного анализа почвы, объединяя и комплексируя их на множестве площадок отбора проб почвы для создания геоинформационного обеспечения геотехнологий. Поэтому сферой интересов применения предлагаемого способа становятся задачи охраны, защиты, обустройства и рационализации пользования существующими природными, природно-техногенными и техногенными территориальными объектами, прежде всего, сельскими, лесными и болотистыми территориями и сельхозугодьями.Based on the set of nodes of the grid, the existing methods of agrochemical or other soil analysis are combined, combining and complexing them at a variety of soil sampling sites to create geoinformation support for geotechnologies. Therefore, the scope of application of the proposed method is the protection, protection, arrangement and rationalization of the use of existing natural, natural-technogenic and technogenic territorial objects, primarily rural, forest and marshy territories and farmland.

Затем выполняют оценку добротности измеренных значений каждого показателя почвы по рядам проб, то есть достаточно ли количество взятых с одной площадки проб почвы, по ранговому распределению показателя по рядам проб в трех створах и в трех полосах по формуле:Then, the quality factor of the measured values of each soil indicator is evaluated according to the series of samples, that is, is the quantity of soil samples taken from one site sufficient for the rank distribution of the indicator across the series of samples in three sections and in three bands according to the formula:

Figure 00000001
Figure 00000001

где y - измеренный показатель по расчетным значениям;where y is the measured indicator for the calculated values;

ymax - максимальное расчетное значение показателя при нулевом ранге, причем ранжирование выполняется по убыванию значений лучшего для качества почвы показателя или по возрастанию худшего для качества почвы показателя;y max - the maximum calculated value of the indicator at rank zero, and ranking is performed in descending order of values of the indicator best for soil quality or in ascending order of the worst indicator for soil quality;

r - ранг значений показателя, причем r=0, 1, 2, 3, ….r is the rank of the indicator values, with r = 0, 1, 2, 3, ....

Оценку погрешности усреднения концентрации химических веществ и иных показателей почвы по всем пробам на одной площадке отбора выполняют по результатам расчета средней квадратичной погрешности распределения свойств почвы на площадке отбора проб почвы по формуле:The error in averaging the concentration of chemicals and other soil indicators for all samples at one sampling site is estimated by calculating the mean square error of the distribution of soil properties at the soil sampling site using the formula:

Figure 00000007
Figure 00000007

Figure 00000008
Figure 00000008

Figure 00000009
Figure 00000009

где

Figure 00000010
- средняя квадратичная погрешность усреднения значений показателя по всем пробам почвы на одной площадке отбора проб почвы, %;Where
Figure 00000010
- the root-mean-square error of averaging the indicator values for all soil samples at one soil sampling site,%;

Figure 00000011
- среднее арифметическое значение от всех проб по изучаемому показателю почвы;
Figure 00000011
- the arithmetic average of all samples for the studied indicator of the soil;

n - количество проб на одной площадке отбора проб почвы, шт.;n is the number of samples at one soil sampling site, pcs .;

ε2 - квадрат остатков от среднеарифметического значения;ε 2 is the square of residues from the arithmetic mean value;

yфi - измеренные на основе анализа почвы показатели (факторы почвы) в интервале размаха ymax-ymin.y фi - indicators (soil factors) measured on the basis of soil analysis in the range of y max -y min .

При условии, когда средняя квадратичная погрешность распределения свойств почвы на площадке отбора проб почвы более 1%, проводят полный факторный анализ учтенных показателей почвы с получением биотехнических закономерностей связей между учтенными показателями структурно-параметрической идентификацией устойчивых законов распределения по общей формуле:Provided that the mean square error of the distribution of soil properties at the soil sampling site is more than 1%, a complete factor analysis of the soil parameters taken into account is carried out to obtain biotechnical patterns of relationships between the considered parameters by structurally parametric identification of stable distribution laws according to the general formula:

y=a1xa2exp(-a3xa4)+a5xa6exp(-a7xa8),y = a 1 x a2 exp (-a 3 x a4 ) + a 5 x a6 exp (-a 7 x a8 ),

где y - показатель свойства почвы, принятый как зависимый фактор;where y is an indicator of soil properties, taken as a dependent factor;

x - показатель свойства почвы, принятый как влияющий фактор;x is an indicator of soil properties, adopted as an influencing factor;

a1…a8 - параметры статистической модели, принимающие конкретные значения в конкретных примерах статистического моделирования.a 1 ... a 8 are the parameters of the statistical model that take specific values in specific examples of statistical modeling.

На основе полной корреляционной матрицы для последующего математического функционального анализа выбирают бинарные факторные связи с коэффициентом корреляции более 0.7. По результатам функционального анализа этих сильных связей между факторами принимают решения о разработке экологических и геотехнических, климатических и ландшафтных мероприятий, а также о необходимости изменения территории по улучшению земельного кадастра для достижения территориального экологического равновесия, прежде всего, на сельских и лесных территориях.Based on the full correlation matrix for the subsequent mathematical functional analysis, binary factor relationships with a correlation coefficient of more than 0.7 are chosen. Based on the results of a functional analysis of these strong relationships between factors, decisions are made on the development of environmental and geotechnical, climatic and landscape measures, as well as on the need to change the territory to improve the land cadastre to achieve territorial ecological balance, especially in rural and forest areas.

Способ отбора проб для анализа почвы, например, на прирусловом пойменном лугу малой реки между границей водной поверхности и границей грунтовой дороги, реализуется следующим образом.A sampling method for soil analysis, for example, in a near-river floodplain meadow of a small river between the boundary of the water surface and the boundary of the dirt road, is implemented as follows.

По карте местности или по аэрокосмическим снимкам, с учетом точечных, линейных или площадных источников загрязнения, выбирают территорию между руслом малой реки и сельхозугодьями. На местности проводят геодезическую привязку изучаемой территории и определяют координатную сетку площадок для отбора проб почвы.On the map of the area or on aerospace images, taking into account point, linear or area sources of pollution, choose the territory between the channel of the small river and farmland. On the ground, a geodetic reference of the study area is carried out and the coordinate grid of the sites for sampling the soil is determined.

В каждом узле всей координатной сетки или ее части закладывают временную площадку с границами 1 для отбора проб почвы симметричной формы с симметрично расположенными относительно границ этой площадки рядами точек 2 взятия проб почвы. При этом стороны площадки ориентируют относительно русла малой реки.In each node of the entire coordinate grid or part of it, a temporary area with boundaries 1 is laid for taking soil samples of a symmetrical shape with rows of points 2 for taking soil samples symmetrically located relative to the boundaries of this area. At the same time, the sides of the site are oriented relative to the channel of the small river.

Затем выполняют срезку надземной части растений пойменного луга на пробных площадках размерами 2,00×2,00 м, по мере срезания растений каждого вида пробы травы взвешивают и отправляют на дальнейшей исследование или на биохимический анализ травы.Then, the aerial parts of the floodplain meadow plants are cut at the test sites of 2.00 × 2.00 m in size, as each species of plants is cut, the grass samples are weighed and sent for further research or for biochemical analysis of the grass.

После этого эту же пробную площадку для испытания травы принимают за площадку для анализа почвы.After that, the same test site for testing grass is taken as a site for soil analysis.

Временную площадку отбора проб почвы симметричной формы с симметрично расположенными относительно границ этой площадки рядами точек взятии проб почвы закладывают над пробной площадкой размерами 2,00×2,00 м. Девять проб почвы берут на площадке в 2,00×2,00 м по три в каждом ряду с образованием симметричной фигуры. При этом точки взятия проб почвы располагают на площадке отбора проб на расстоянии 30 см от краев по границам 1 площадки отбора проб почвы, а между рядами точек взятия проб почвы принимают расстояния в 70 см.A temporary soil sampling site of a symmetrical shape with rows of soil sampling points symmetrically located relative to the boundaries of this site is laid over a test site 2.00 × 2.00 m in size. Nine soil samples are taken at a site of 2.00 × 2.00 m in three in each row with the formation of a symmetrical figure. At the same time, soil sampling points are located on the sampling site at a distance of 30 cm from the edges along the borders of 1 soil sampling site, and distances of 70 cm are taken between the rows of soil sampling points.

Ряды 3 вдоль реки принимают за полосы наблюдений и нумеруют вдоль течения малой реки, а ряды 4 поперек русла реки принимают за створы наблюдений и нумеруют, начиная со стороны береговой линии.Rows 3 along the river are taken for observation bands and numbered along the course of a small river, and rows 4 across the river bed are taken as observation lines and numbered starting from the coastline.

После проведения анализа почвы в лабораторных условиях по всем пробам выполняют оценку погрешности усреднения концентрации химических веществ и иных показателей почвы по всем пробам на одной площадке отбора. Затем выполняют оценку добротности измеренных значений каждого показателя почвы по рядам проб почвы. В дальнейшем, при значимой средней квадратичной погрешности всех проб на одной площадке отбора более 1% проводят полный факторный анализ учтенных показателей почвы с получением биотехнических закономерностей связей между учтенными показателями структурно-параметрической идентификацией устойчивых законов распределения.After analyzing the soil in laboratory conditions for all samples, an error is estimated for averaging the concentration of chemicals and other soil indicators for all samples at one sampling site. Then, an assessment of the quality factor of the measured values of each soil indicator is carried out by the series of soil samples. In the future, with a significant root mean square error of all samples at one sampling site of more than 1%, a complete factor analysis of the soil parameters taken into account is carried out to obtain biotechnical relationships between the parameters taken into account by structural and parametric identification of stable distribution laws.

Все измеренные пробы на одной площадке отбора проб почвы не подвергают усреднению, а учитывают как частные статистические выборки с взаимно зависимыми значениями для дальнейшего моделирования по всей координатной сетке территории.All measured samples at one soil sampling site are not averaged, but are taken into account as private statistical samples with interdependent values for further modeling over the entire coordinate grid of the territory.

По изменчивости концентрации химических веществ по створам и полосам на площадке отбора проб почвы, как частных статистических выборок, судят о погрешности измерений свойств почвенного покрова на данной территории, а по факторному анализу судят о характере взаимодействий между изучаемыми химическими соединениями почвы в данном узле координатной сетки территории.By the variability of the concentration of chemicals across the sections and strips at the soil sampling site, as private statistical samples, the error in measuring the properties of the soil cover in a given territory is judged, and factor analysis determines the nature of the interactions between the studied chemical compounds of the soil in this node of the coordinate grid of the territory .

Затем выполняют оценку добротности измеренных значений каждого показателя почвы по рядам проб, то есть достаточно ли количество взятых с одной площадки проб почвы, по ранговому распределению показателя по рядам проб в трех створах и в трех полосах по формуле:Then, the quality factor of the measured values of each soil indicator is evaluated according to the series of samples, that is, is the quantity of soil samples taken from one site sufficient for the rank distribution of the indicator across the series of samples in three sections and in three bands according to the formula:

Figure 00000012
Figure 00000012

где y - измеренный показатель по расчетным значениям;where y is the measured indicator for the calculated values;

ymax - максимальное расчетное значение показателя при нулевом ранге, причем ранжирование выполняется по убыванию значений лучшего для качества почвы показателя или по возрастанию худшего для качества почвы показателя;y max - the maximum calculated value of the indicator at rank zero, and ranking is performed in descending order of values of the indicator best for soil quality or in ascending order of the worst indicator for soil quality;

r - ранг значений показателя, причем r=0, 1, 2, 3, ….r is the rank of the indicator values, with r = 0, 1, 2, 3, ....

Оценку погрешности усреднения концентрации химических веществ и иных показателей почвы по всем пробам на одной площадке отбора выполняют по результатам расчета средней квадратичной погрешности распределения свойств почвы на площадке отбора проб почвы по формуле:The error in averaging the concentration of chemicals and other soil indicators for all samples at one sampling site is estimated by calculating the mean square error of the distribution of soil properties at the soil sampling site using the formula:

Figure 00000013
Figure 00000013

Figure 00000014
Figure 00000014

Figure 00000015
Figure 00000015

где

Figure 00000016
- средняя квадратичная погрешность усреднения значений показателя по всем пробам почвы на одной площадке отбора проб почвы, %;Where
Figure 00000016
- the root-mean-square error of averaging the indicator values for all soil samples at one soil sampling site,%;

Figure 00000017
- среднее арифметическое значение от всех проб по изучаемому показателю почвы;
Figure 00000017
- the arithmetic average of all samples for the studied indicator of the soil;

n - количество проб на одной площадке отбора проб почвы, шт.;n is the number of samples at one soil sampling site, pcs .;

ε2 - квадрат остатков от среднеарифметического значения;ε 2 is the square of residues from the arithmetic mean value;

yфi - измеренные на основе анализа почвы показатели (факторы почвы) в интервале размаха ymax-ymin.y фi - indicators (soil factors) measured on the basis of soil analysis in the range of y max -y min .

При условии, когда средняя квадратичная погрешность распределения свойств почвы на площадке отбора проб почвы более 1%, проводят полный факторный анализ учтенных показателей почвы с получением биотехнических закономерностей связей между учтенными показателями структурно-параметрической идентификацией устойчивых законов распределения по общей формуле:Provided that the mean square error of the distribution of soil properties at the soil sampling site is more than 1%, a complete factor analysis of the soil parameters taken into account is carried out to obtain biotechnical patterns of relationships between the considered parameters by structurally parametric identification of stable distribution laws according to the general formula:

y=a1xa2exp(-a3xa4)+a5xa6exp(-a7xa8),y = a 1 x a2 exp (-a 3 x a4 ) + a 5 x a6 exp (-a 7 x a8 ),

где y - показатель свойства почвы, принятый как зависимый фактор;where y is an indicator of soil properties, taken as a dependent factor;

x - показатель свойства почвы, принятый как влияющий фактор;x is an indicator of soil properties, adopted as an influencing factor;

a1…a8 - параметры статистической модели, принимающие конкретные значения в конкретных примерах статистического моделирования.a 1 ... a 8 are the parameters of the statistical model that take specific values in specific examples of statistical modeling.

На основе множества узлов координатной сетки территории объединяют существующие способы агрохимического или иного анализа почвы, объединяя и комплексируя их на множестве площадок отбора проб почвы для создания геоинформационного обеспечения геотехнологий. Поэтому сферой интересов применения предлагаемого способа становятся задачи охраны, защиты, обустройства и рационализации пользования существующими природными, природно-техногенными и техногенными территориальными объектами, прежде всего, сельскими, лесными и болотистыми территориями и сельхозугодьями.Based on the set of nodes of the grid, the existing methods of agrochemical or other soil analysis are combined, combining and complexing them at a variety of soil sampling sites to create geoinformation support for geotechnologies. Therefore, the scope of application of the proposed method is the protection, protection, arrangement and rationalization of the use of existing natural, natural-technogenic and technogenic territorial objects, primarily rural, forest and marshy territories and farmland.

На основе полной корреляционной матрицы для последующего математического функционального анализа выбирают бинарные факторные связи с коэффициентом корреляции более 0.7. По результатам функционального анализа этих сильных связей между факторами принимают решения о разработке экологических и гидрологических, мелиоративных и ландшафтных мероприятий, а также о необходимости изменения территории по улучшению и расширению пойменных лугов в виде сенокосов и пастбищ для достижения территориального экологического равновесия, прежде всего, на землях сельскохозяйственного назначения.Based on the full correlation matrix for the subsequent mathematical functional analysis, binary factor relationships with a correlation coefficient of more than 0.7 are chosen. Based on the results of a functional analysis of these strong relationships between factors, decisions are made on the development of environmental and hydrological, reclamation and landscape measures, as well as on the need to change the territory to improve and expand floodplain meadows in the form of hayfields and pastures to achieve territorial ecological balance, especially on land agricultural purpose.

Пример. Поисковые эксперименты по изучению почвы прируслового пойменного луга были проведены на правой стороне реки Немда в Сернурском районе Республики Марий Эл в 2009 году. На расстоянии 25 м от уреза воды реки и 35 м от грунтовой дороги закладывалась временная пробная площадка размерами 2,00×2,00 м.Example. Search experiments to study the soil of the river-bed floodplain meadow were carried out on the right side of the Nemda River in the Sernursky District of the Mari El Republic in 2009. At a distance of 25 m from the river’s water edge and 35 m from the dirt road, a temporary test site of 2.00 × 2.00 m was laid.

На этой пробной площадке (фиг.1) пойменного луга были выбраны девять проб почвы, расстояние между которыми было равно 0,70 м, причем по три ряда вдоль и поперек реки. Пробы почвы не менее 100 г брались на глубине 5-10 см для агрохимического анализа на кислотность pH и содержание (мг/кг) трех питательных веществ - подвижный фосфор P2O5, подвижный калий K2O и азот нитратный HNO3.At this test site (Fig. 1) of the floodplain meadow, nine soil samples were selected, the distance between which was 0.70 m, three rows along and across the river. Soil samples of at least 100 g were taken at a depth of 5-10 cm for agrochemical analysis for pH and content (mg / kg) of three nutrients - mobile phosphorus P 2 O 5 , mobile potassium K 2 O and nitrogen nitrate HNO 3 .

Данные агрохимического анализа проб приведены в таблице 1.The data of agrochemical analysis of the samples are shown in table 1.

Таблица 1Table 1 Результаты агрохимического анализа проб почвыResults of agrochemical analysis of soil samples № пробыSample number Код ряда пробSample Code Химические показателиChemical indicators створtarget полосаstrip P2O5 P 2 O 5 K2OK 2 O HNO3 HNO 3 pHpH 1one 1one 1one 142142 180180 1,41.4 6,86.8 22 22 1one 168168 198198 1,61,6 6,86.8 33 33 1one 124124 120120 2,62.6 6,96.9 4four 1one 22 124124 9696 1,61,6 7,07.0 55 22 22 138138 7373 1,81.8 7,07.0 66 33 22 128128 7272 1,31.3 7,07.0 77 33 33 124124 4747 1,61,6 7,17.1 88 22 33 128128 150150 1,71.7 7,17.1 99 1one 33 128128 6666 1,81.8 7,17.1

Результаты опыта моделировали в программной среде Curve Expert-1.38. Агрохимический анализ был проведен сотрудниками ФГУ Станция агрохимической службы «Марийская».The experimental results were modeled in the Curve Expert-1.38 software environment. Agrochemical analysis was carried out by employees of the Federal State Institution “Mariyskaya” Agrochemical Service Station.

Далее рассмотрим изменчивость на площадке отбора всех девяти проб по требованиям классической статистики.Next, we consider the variability at the sampling site of all nine samples according to the requirements of classical statistics.

Средняя квадратичная погрешность. Чтобы исключить влияние знаков, было придумано возвести в квадрат остатки, то есть получить выборку в виде ряда ε2.The root mean square error. In order to exclude the influence of signs, it was thought up to square the residuals, i.e. to get a sample in the form of a series of ε 2 .

Но вначале придется определить среднее арифметическое

Figure 00000018
от всех значений изучаемого показателя, то есть применить формулу, общеизвестную для нормального распределения случайных событий видаBut first you have to determine the arithmetic mean
Figure 00000018
of all the values of the studied indicator, that is, apply the formula, well known for the normal distribution of random events of the form

Figure 00000019
Figure 00000019

Среднеарифметического объекта в природе физически не существует. Поэтому эта физическая величина весьма условная, придуманная математиками для сравнения статистических выборок друг с другом. Однако много существует однородных выборок с членами, равными по сущности неотличительных признаков, у которых с различным размахом ymax-ymin может оказаться одинаковое значение среднего арифметического.The arithmetic mean object does not physically exist in nature. Therefore, this physical quantity is very arbitrary, invented by mathematicians to compare statistical samples with each other. However, there are many homogeneous samples with terms that are equal in essence to indistinguishable features, for which the arithmetic mean value may turn out to be the same with different magnitudes y max -y min .

Метод среднеквадратичного отклонения (погрешности) приемлем для оценки адекватности уравнений устойчивых законов по формулеThe standard deviation (error) method is acceptable for assessing the adequacy of the equations of stable laws by the formula

Figure 00000020
Figure 00000020

где yi - расчетное по выявленной закономерности значение показателя.where y i is the indicator value calculated by the revealed regularity.

Если предположить, что нет связи между отдельными событиями, то формула (2) приобретает вид математического выражения (табл.2)If we assume that there is no connection between individual events, then formula (2) takes the form of a mathematical expression (Table 2)

Figure 00000021
Figure 00000021

где

Figure 00000022
- квадрат остатков от среднеарифметического значения.Where
Figure 00000022
- the square of the residues from the arithmetic mean value.

ТаблицаTable Результаты расчета среднеквадратической погрешности агрохимического анализа почвы на оной площадке отбора пробThe results of the calculation of the standard error of the agrochemical analysis of the soil at this sampling site № ПробыSample No. Код ряда пробSample Code Химические показатели проб почвы на одной площадке отбораChemical indicators of soil samples at one sampling site створtarget полосаstrip P2O5 P 2 O 5 ε2 ε 2 K2OK 2 O ε2 ε 2 NHO3 Nho 3 ε2 ε 2 pHpH ε2 ε 2 1one 1one 1one 142142 67,5767.57 180180 4715,574715.57 1,41.4 0,09670.0967 6,86.8 0,03240,0324 22 22 1one 168168 1171,011171.01 198198 7511,697511.69 1,61,6 0,01230.0123 6,86.8 0,03240,0324 33 33 1one 124124 95,6595.65 120120 75,1775.17 2,62.6 0,79030.7903 6,96.9 0,00640.0064 4four 1one 22 124124 95,6595.65 9696 235,01235.01 1,61,6 0,01230.0123 7,07.0 0,00040,0004 55 22 22 138138 17,8117.81 7373 1469,191469.19 1,81.8 0,00790.0079 7,07.0 0,00040,0004 66 33 22 128128 33,4133.41 7272 1546,851546.85 1,31.3 0,16890.1689 7,07.0 0,00040,0004 77 33 33 124124 95,6595.65 4747 4138,354138.35 1,61,6 0,01230.0123 7,17.1 0,01440.0144 88 22 33 128128 33,4133.41 150150 1495,371495.37 1,71.7 0,00010.0001 7,17.1 0,01440.0144 99 1one 33 128128 33,4133.41 6666 2054,812054.81 1,81.8 0,00790.0079 7,17.1 0,01440.0144 СуммаAmount 12041204 1643,561643.56 10021002 23242,023,242.0 15,415.4 1,10891,1089 62,862.8 0,11560.1156 СреднееAverage 133,78133.78 182,62182.62 111,33111.33 2582,42582,4 1,7111,711 0,12320,1232 6,986.98 0,01280.0128

Figure 00000023
Figure 00000023
-- 13,51413,514 -- 50,8250.82 -- 0,3510.351 -- 0,11330.1133
Figure 00000024
Figure 00000024
-- 10,110.1 -- 45,6545.65 -- 20,5120.51 -- 1,621,62

Расчеты показали, что наименьшую погрешность имеет показатель водной кислотности (средняя квадратичная погрешность равна 1,62%), затем по росту погрешности (или снижению точности распределения из девяти наблюдений) располагаются подвижный фосфор (10.10%), азот нитратный (20,51%) и подвижной калий (45,65%).Calculations showed that the lowest error is in the indicator of water acidity (the mean square error is 1.62%), then mobile phosphorus (10.10%), nitrate nitrogen (20.51%) are located by the increase in the error (or a decrease in the distribution accuracy of nine observations) and mobile potassium (45.65%).

Таким образом, три показателя имеют погрешности более 5%, поэтому вполне возможна статистическая изменчивость значений показателей, водородный показатель также рассмотрим вместе с другими.Thus, the three indicators have errors of more than 5%, therefore, statistical variability of the values of the indicators is quite possible, we will also consider the hydrogen indicator together with others.

Вначале проверим добротность исходных данных, то есть достаточно ли количество взятых проб почвы. Для этого проводим ранговый анализ по рядам проб в трех створах и в трех полосах по формулеFirst, check the quality factor of the source data, that is, is the number of soil samples sufficient. To do this, we carry out a rank analysis of the series of samples in three sections and in three bands according to the formula

Figure 00000025
Figure 00000025

где y - показатель из данных таблицы 1; ymax - максимальное значение показателя при нулевом ранге; r - ранг значений показателя.where y is the indicator from the data in table 1; y max - the maximum value of the indicator at rank zero; r is the rank of the indicator values.

Причем ранжирование выполняется в зависимости от направленности значений показателя по вектору «лучше→хуже». Например, рост содержание оксида калия в почве является позитивным, поэтому ранг r=0, 1, 2, 3, … принимается по убыванию значений лучшего для качества почвы показателя. Рост загрязнения является для почвы негативным процессом, поэтому ранжирование выполняется по возрастанию значений худшего для качества почвы показателя.Moreover, the ranking is carried out depending on the direction of the indicator values by the vector “better → worse”. For example, the increase in the content of potassium oxide in the soil is positive, therefore, the rank r = 0, 1, 2, 3, ... is taken in descending order of values that are best for soil quality. The increase in pollution is a negative process for the soil, so ranking is performed by increasing the values of the worst indicator for soil quality.

Таблица 2table 2 Корреляционная матрица факторных связейCorrelation matrix of factor relations Влияющие факторыInfluencing factors Зависимые факторыDependent factors P2O5 P 2 O 5 K2OK 2 O HNO3 HNO 3 pHpH Фосфор P2O5 Phosphorus P 2 O 5 0,99590,9959 0,70260.7026 0,26200.2620 0,70030.7003 Калий K2OPotassium K 2 O 0,97240.9724 0,99320,9932 0,46230.4623 0,75910.7591 Нитраты HNO3 HNO 3 nitrates 0,26520.2652 0,03980,0398 0,98910.9891 0,48650.4865 Кислотность pHAcidity pH 0,80010,8001 0,84730.8473 0,03000,0300 1,00001,0000

Высокие коэффициенты корреляции монарных отношений, приведенных по диагональным клеткам корреляционной матрицы в таблице 2, показатели хорошую добротность проведенного эксперимента.High correlation coefficients of monary relations given by the diagonal cells of the correlation matrix in table 2, indicators of good quality factor of the experiment.

Влияние кода ряда точек отбора проб. Затем были промоделированы изменение химических показателей в зависимости от кода ряда (створа или полосы). При этом створ располагается, как правило, перпендикулярно линии границы водного или иного объекта (например, места сильного загрязнения). Полоса становится рядом точек отбора проб почвы и/или травы, параллельного изучаемому объекту. При этом объект может быть природным, природно-техногенным (в частности, природно-антропогенным) или техногенным (в частности, антропогенным). Здесь слово «техническое» означает присущее всему живому, например, бобры строят плотину, муравьи - муравейники, птицы - гнезда, пчелы - ульи, деревья - место произрастания и др.Code effect of a number of sampling points. Then, a change in chemical parameters was simulated depending on the code of the series (alignment or strip). In this case, the target is usually located perpendicular to the boundary line of a water or other object (for example, a place of severe pollution). The strip becomes a series of soil and / or grass sampling points parallel to the object being studied. In this case, the object can be natural, natural-technogenic (in particular, natural-anthropogenic) or technogenic (in particular, anthropogenic). Here the word "technical" means inherent in all living things, for example, beavers build a dam, ants - anthills, birds - nests, bees - hives, trees - a place of growth, etc.

Общее уравнение для выявленных восьми уравнений было идентичным по конструкции формулам бинарных факторных связей.The general equation for the identified eight equations was identical in design to the formulas of binary factor relationships.

Если принять коды рядов за управляемые переменные, то получим пространственную картину распределения химических показателей по площадке отбора проб почвы (фиг.2 - фиг.5).If we take the row codes as controlled variables, then we get a spatial picture of the distribution of chemical indicators on the site of soil sampling (figure 2 - figure 5).

Из этих пространственных картин, построенных в программной среде TableCurve 3D, четко видна достаточно высокая изменчивость значений изучаемых факторов даже на одной площадке отбора проб размерами 2,00×2,00 м. Поэтому на координатной сетке территории в несколько гектаров, причем даже у одного земельного участка, когда по прототипу требуется в каждом узле координатной сетки брать не менее одной площадки отбора проб, показатели химического загрязнения или же агрохимического анализа почвы будут весьма изменчивыми. Высокая изменчивость показателей для методологии идентификации устойчивыми законами распределения даже является благом, а не непреодолимым в классической математической статистике недостатком. Пространственные графики, строящиеся по фактическим измерениям, дают наглядное представление о возможности в дальнейшем статистического моделирования.Of these spatial paintings constructed in the TableCurve 3D software environment, a sufficiently high variability of the values of the studied factors is clearly visible even on one sampling site measuring 2.00 × 2.00 m. Therefore, on the coordinate grid of the territory is several hectares, and even for one land plot, when the prototype requires at each node of the grid to take at least one sampling site, indicators of chemical contamination or agrochemical analysis of the soil will be very variable. The high variability of indicators for the identification methodology by stable distribution laws is even a blessing, not an insurmountable drawback in classical mathematical statistics. Spatial graphs based on actual measurements give a visual representation of the possibility of further statistical modeling.

Так, например, на фигуре 2 код полосы направлен от берега малой речки к грунтовой дороге. Тогда видно, что содержание оксида фосфора больше к берегу реки и меньше к грунтовой дороге. При этом около берега изменчивость концентрации фосфора больше, а ближе к грунтовой дороге она получает почти одинаковые значения.So, for example, in figure 2, the strip code is directed from the bank of a small river to a dirt road. Then it is clear that the content of phosphorus oxide is greater towards the riverbank and less towards the dirt road. At the same time, near the coast, the variability of the concentration of phosphorus is greater, and closer to the dirt road it receives almost the same values.

А на содержание оксида калия (фиг.3), наоборот, полосы вдоль малой реки не влияют. Но зато резко влияет близость как берега реки, так и кромки грунтовой дороги. В обоих случаях концентрация подвижного калия, в особенности на среднем створе наблюдений, резко нарастает.And on the content of potassium oxide (figure 3), on the contrary, the strip along the small river does not affect. But on the other hand, the proximity of both the riverbank and the edge of the dirt road dramatically affects. In both cases, the concentration of mobile potassium, especially in the middle range of observations, increases sharply.

Нитраты получили сложный характер изменения концентрации (фиг.4). На первом створе наблюдений они снижаются от грунтовой дороги к берегу малой реки, а на третьем створе получили минимум на второй полосе. Тем самым становится понятным, что мозаичность качества почвы является сложной характеристикой, для понимания которой необходимы статистические модели по всем площадкам отбора проб почвы (а до этого взятия проб травяных растений по видам) на координатной сетке изучаемой территории. Здесь четко видно, что даже на земельном участке площадью в 4 м2 наблюдается высокая изменчивость одного и того же химического вещества. На территориальное рассеивание химических соединений и усложнение путаницы в концентрациях питательных веществ луговой почвы, конечно же, прежде всего оказывает влияние человек со своей хозяйственной деятельностью.Nitrates received the complex nature of the change in concentration (figure 4). In the first section of observations, they decrease from the dirt road to the bank of a small river, and in the third section they received a minimum in the second lane. Thus, it becomes clear that the mosaic quality of the soil is a complex characteristic, for which statistical models are needed for all sites for sampling the soil (and before that, taking samples of grass plants by species) on the coordinate grid of the study area. It is clearly seen here that even on a land plot of 4 m 2 there is a high variability of the same chemical substance. The territorial dispersion of chemical compounds and the complication of confusion in the nutrient concentrations of meadow soil, of course, are primarily influenced by a person with his economic activities.

Наиболее четкую зависимость территориального распределения (пространственное распределение образуется после учета содержания химических веществ в почве на разных глубинах отбора проб) показывает водородный показатель водной кислотности почвы. Четко на фигуре 5 видно, что по мере удаления от кромки берега малой реки на прирусловом пойменном лугу и приближения к грунтовой дороге кислотность почвы нарастает. Этот факт показывает, что фактор кислотности почвы может оказаться наиболее точно отражающим антропогенное влияние на природную почву под различной растительностью - травяной (луговой, степной и пр.) и лесной (древостой, кустарники и кустарнички, мох, болотная трава, живой напочвенный покров и пр.) растительностью.The most clear dependence of the territorial distribution (the spatial distribution is formed after taking into account the content of chemical substances in the soil at different depths of sampling) is shown by the hydrogen indicator of the water acidity of the soil. It is clearly seen in figure 5 that as the distance from the edge of the shore of a small river in the river-bed floodplain meadow and closer to the dirt road, the acidity of the soil increases. This fact shows that the soil acidity factor may be the most accurately reflecting the anthropogenic impact on natural soil under various vegetation - grass (meadow, steppe, etc.) and forest (forest stand, shrubs and shrubs, moss, marsh grass, living ground cover, etc. .) vegetation.

Факторный анализ. Именно факторное влияние друг на друга позволяет понять логику поведения сложного существа, каким является почва. При этом неважно, какими размерами обладает изучаемая территория. Важно только то, как соотносятся химические соединения даже на таком маленьком земельном участке площадью в 4 м2. Чем меньше площадь площадки для отбора проб почвы, тем чище полевой эксперимент, то есть тем меньшее влияние оказывают на бинарные отношения между химическими веществами другие факторы, например, рельефа и в целом ландшафта. Поэтому пробная площадка для отбора проб почвы становится элементарной ячейкой для дальнейшего изучения влияния на выявленные бинарные отношения орографических параметров рельефа и ландшафта, водных и иных объектов.Factor analysis. It is the factor influence on each other that allows us to understand the logic of the behavior of a complex creature, which is the soil. It does not matter what size the study area has. The only important thing is how the chemical compounds relate even on such a small plot of land with an area of 4 m 2 . The smaller the area of the soil sampling site, the cleaner the field experiment, that is, the less influence other factors, for example, the topography and the landscape as a whole, on the binary relations between chemicals. Therefore, the test site for soil sampling becomes an elementary cell for further study of the influence on the revealed binary relationships of the orographic parameters of the relief and landscape, water and other objects.

Нами предлагается унифицировать размеры площадки отбора проб почвы с размерами пробной площадки для изучения видового состав травяных растений. Эта пробная площадка хорошо известна в геоботанике и равна по размерам 2×2 м, для четкого показа требуемой точности измерений пробной площадки в 1 см (±0,5 см) мы предлагаем запись как 2,00×2,00 м.We propose to unify the size of the soil sampling site with the size of the sample site to study the species composition of grass plants. This test site is well known in geobotany and is equal in size to 2 × 2 m, to clearly show the required measurement accuracy of a test site of 1 cm (± 0.5 cm), we offer a record of 2.00 × 2.00 m.

Тогда получается, что вначале нужно снять надземную часть травяного покрова с разделением по видам травяных растений и взвешиванием массы пробы у каждого вида растения, а затем приступить к отбору проб почвы по схеме на фигуре 1. После всего из центра этой площадки двойного назначения нужно поводить геодезические измерения высоты над урезом водной поверхности водного объекта и расстояний от береговой кромки и края уреза воды, например, малой реки или ее притока.Then it turns out that first you need to remove the aerial part of the grass cover by dividing by types of grass plants and weighing the sample mass for each type of plant, and then proceed to take soil samples according to the scheme in figure 1. After all, from the center of this dual-use site, you need to make geodesics measuring the height above the edge of the water surface of the water body and the distances from the coastal edge and the edge of the water edge, for example, a small river or its tributary.

Но предлагаемый способ отбора проб почвы получает и самостоятельную область применения, например, для агрохимического анализа почвы с привязкой к координатной сетке на территории сельскохозяйственных угодий. В этом случае предлагается не усреднять концентрации химических веществ по девяти (их может быть и больше, например, 16, 25, 36 и т.д.) точкам (меньше количество не дает возможности идентификации нелинейных биотехнических закономерностей) взятия проб почвы. В начале, конечно же, речь идет о глубине взятия проб почвы на 0-5 см.But the proposed method of soil sampling also receives an independent field of application, for example, for agrochemical analysis of soil with reference to the coordinate grid on the territory of agricultural land. In this case, it is proposed not to average the concentration of chemicals over nine (there may be more, for example, 16, 25, 36, etc.) points (less than the number makes it impossible to identify non-linear biotechnological patterns) of soil sampling. At the beginning, of course, we are talking about the depth of soil sampling by 0-5 cm.

Таким образом, размер площадки 2,00×2,00 м и количество в девять проб почвы являются оптимальными для изучения любого травяного (в том числе зерновых и иных сельскохозяйственных культур) покрова и почвенного покрова под ним. Что же касается других типов растительного покрова (леса, многолетние насаждения, болота и пр.), то здесь нужны дальнейшие фундаментальные и прикладные исследования для обоснования рациональных размеров площадки и числа проб на ней.Thus, the size of the site is 2.00 × 2.00 m and the number of nine soil samples is optimal for studying any grass cover (including cereals and other crops) and the soil cover beneath it. As for other types of vegetation cover (forests, perennial plantations, swamps, etc.), further fundamental and applied research is needed to justify the rational size of the site and the number of samples on it.

В дальнейшем, по нашим опытам из рассматриваемого примера, по кислотности и трем химическим веществам моделирование выполнялось с использованием общей формулы двухчленной биотехнической закономерностиFurther, according to our experiments from the considered example, for acidity and three chemicals, modeling was performed using the general formula of the two-term biotechnical regularity

Figure 00000026
Figure 00000026

В таблице 2 приведена полная корреляционная матрица монарных (на основе рангового распределения) и бинарных (между парами факторов) связей между четырьмя факторами. Затем ранговые распределения можно не показывать. Если они не учитываются в принятии научно-технических решений (они учитываются для оценки добротности измеренных значений факторов), то в корреляционной матрице в клетки по диагонали ставится, как правило в классическом факторном анализе, цифра «единица».Table 2 shows the complete correlation matrix of monary (based on rank distribution) and binary (between pairs of factors) relationships between the four factors. Then rank distributions can be omitted. If they are not taken into account in the adoption of scientific and technical decisions (they are taken into account for assessing the quality factor of measured values of factors), then in the correlation matrix, the number “one” is usually placed in the diagonal cells, as a rule in the classical factor analysis.

Конкретные уравнения типа (4) получают конструкции при сочетаниях условий типа а2=0, a3=0, a4=1, a5=0, a6=0, a7=0 и a8=1. В таблице 3 приведены нормы коэффициента корреляции при разных уровнях требуемой адекватности у искомой закономерности.Concrete equations of type (4) are obtained by constructions under combinations of conditions of type a 2 = 0, a 3 = 0, a 4 = 1, a 5 = 0, a 6 = 0, a 7 = 0 and a 8 = 1. Table 3 shows the norms of the correlation coefficient at different levels of the required adequacy for the desired regularity.

Из данных таблицы 2 видно, что из 16 уравнений типа (4) не все имеют сильную факторную связь.From the data in table 2 it can be seen that out of 16 equations of type (4), not all have a strong factor connection.

По существующей классификации из теории корреляционного анализа примем условие отбора уравнений, при котором будем учитывать в дальнейшем факторные связи только при значениях коэффициента корреляции более 0,7, эта группа сильных связей может быть разделена на три подгруппы, как это показано в таблице 3.According to the existing classification, from the theory of correlation analysis we will accept the condition for the selection of equations under which we will take into account factor relations only with correlation coefficient values greater than 0.7, this group of strong bonds can be divided into three subgroups, as shown in Table 3.

Таблица 3Table 3 Характер тесноты связи между переменными факторамиThe nature of the close relationship between variable factors Интервал коэффициента корреляцииCorrelation coefficient interval Типы классификацийClassification Types Существующая классификацияExisting classification Предлагаемая классификацияProposed classification 1one однозначнаяunequivocal 0,9…1,00.9 ... 1.0 сильная связьstrong bond сильнейшаяthe strongest 0,7…0,90.7 ... 0.9 сильнаяstrong 0,5…0,70.5 ... 0.7 слабая связьweak connection средняяaverage 0,3…0,50.3 ... 0.5 слабоватаяweak 0,1…0,30,1 ... 0,3 слабаяweak 0,0…0,10,0 ... 0,1 нет связиno connection слабейшаяthe weakest 00 нет связиno connection

Итоги отбора высокоадекватных бинаров сведены в таблицу 4.The results of the selection of highly appropriate binars are summarized in table 4.

Таблица 4Table 4 Матрица с коэффициентами корреляции >0,7Matrix with correlation coefficients> 0.7 Влияющие ФакторыInfluencing Factors Зависимые факторыDependent factors P2O5 P 2 O 5 K2OK 2 O HNO3 HNO 3 pHpH Фосфор P2O5 Phosphorus P 2 O 5 0,70260.7026 0,70030.7003 Калий K2OPotassium K 2 O 0,97240.9724 0,75910.7591 Нитраты HNO3 HNO 3 nitrates Кислотность pHAcidity pH 0,80010,8001 0,84730.8473

Из таблицы 4 четко видно, что фактор «Нитраты HNO3» выпадет не только по строке, но и по столбцу, то есть этот показатель не попал в группу факторов с сильными связями.From table 4 it is clearly seen that the factor "HNO 3 nitrates" will drop out not only by row, but also by column, that is, this indicator did not fall into the group of factors with strong ties.

Тогда, исключая строку и столбец, окончательно получаем матрицу (табл.5)Then, excluding the row and column, we finally obtain the matrix (Table 5)

Таблица 5Table 5 Сильные бинарные факторные связиStrong binary factor relationships Влияющие факторыInfluencing factors Зависимые факторыDependent factors P2O5 P 2 O 5 K2OK 2 O pHpH Фосфор P2O5 Phosphorus P 2 O 5 0,70260.7026 0,70030.7003 Калий K2OPotassium K 2 O 0,97240.9724 0,75910.7591 Кислотность pHAcidity pH 0,80010,8001 0,84730.8473

Таким образом, из 16 зависимостей отобраны шесть, которые имеют коэффициент корреляции более 0,7. При одинаковой структуре исходного уравнения типа (4) значения его параметров могут быть различными и они приведены в данных таблицы 6. Их расположим по иерархии, то есть по убыванию коэффициента корреляции.Thus, out of 16 dependencies, six were selected that have a correlation coefficient of more than 0.7. With the same structure of the initial equation of type (4), the values of its parameters can be different and they are given in the data of table 6. We will arrange them in a hierarchy, that is, in decreasing order of correlation coefficient.

Из данных таблицы 5 видно, что влияния подвижного калия на изменение концентрации оксида фосфора наибольшее и проявляется на данной пробной площадке с коэффициентом корреляции 0,9724 (фиг.6) по формулеFrom the data of table 5 it is seen that the influence of mobile potassium on the change in the concentration of phosphorus oxide is greatest and is manifested at this test site with a correlation coefficient of 0.9724 (Fig.6) by the formula

Figure 00000027
Figure 00000027

в которой, по конструкции формулы (4), получили a2=0, a8=1 (табл.6).in which, by the construction of formula (4), we obtained a 2 = 0, a 8 = 1 (Table 6).

Таблица 6Table 6 Параметры сильных закономерностей, полученные после факторного анализаParameters of strong patterns obtained after factor analysis № п/пNo. p / p Первая составляющаяFirst component Вторая составляющаяSecond component Коэфф. коррел.Coeff. correl. a1 a 1 a2 a 2 a3 a 3 a4 a 4 a5 a 5 a6 a 6 a7 a 7 a8 a 8 1one 13,6477213.64772 00 -0,00093680-0,00093680 1,469311,46931 6,595016,59501 0,902720.90272 0,0147880.014788 1one 0,97240.9724 22 7808,4847808,484 00 -0,33138-0.33138 1,012701.01270 -753,7854-753.7854 2,422812.42281 00 1one 0,84730.8473 33 38121400,038121400.0 00 1,262481.26248 1one -22281,976-22281.976 4,196574.19657 0,654800.65480 1,378941,37894 0,80010,8001 4four 7,103327,10332 00 9,77241е-69.77241e-6 1,575431,57543 00 00 00 00 0,75910.7591 55 2,6162е-152,6162e-15 8,471018,47101 0.00152620.0015262 1,560491,56049 00 00 00 00 0,70260.7026 66 7,828777,82877 00 0,000857530,00085753 0.998470.99847 00 00 00 00 0,70030.7003

Следующей формулой по значимости станет, с коэффициентом корреляции 0,8473, влияние кислотности луговой почвы на содержание в ней оксида калия (фиг.7). На третье место по порядку выходит влияние кислотности почвы на концентрацию в ней подвижного фосфора (фиг.8).The next formula in significance will be, with a correlation coefficient of 0.8473, the influence of the acidity of meadow soil on the content of potassium oxide in it (Fig. 7). The third place in order is the effect of soil acidity on the concentration of mobile phosphorus in it (Fig. 8).

Эксперименты показали, что пробная площадь, применяемая для изучения видового разнообразия травяных растений, после срезки пробы травы, вполне может быть использована для оценки питательных веществ в почве в данной точке прируслового пойменного луга. Это позволит в дальнейшем оценить влияние химических показателей почвы на распределение видов травяных растений, причем с учетом мозаичности травяного покрова.The experiments showed that the trial area used to study the species diversity of grass plants, after cutting the grass sample, can well be used to evaluate nutrients in the soil at a given point in the river-bed floodplain meadow. This will make it possible to further evaluate the influence of chemical indicators of the soil on the distribution of species of grass plants, and taking into account the mosaic of the grass cover.

Предлагаемый способ прост в реализации и позволяет систематизировать наблюдения на всех узлах координатной сетки территорий сельхозугодий, а затем проводить моделирование территориального распределения химических соединений в почве, например, относительно водных объектов в виде рек и озер, прудов и болот. В перспективе появится возможность создания геоинформационного обеспечения для геотехнического проектирования земельного кадастра для рационализации природопользования.The proposed method is simple to implement and allows you to systematize observations at all nodes of the coordinate grid of farmland territories, and then simulate the territorial distribution of chemical compounds in the soil, for example, relative to water bodies in the form of rivers and lakes, ponds and swamps. In the future, it will be possible to create geoinformation support for the geotechnical design of the land cadastre to rationalize nature management.

Одновременно принятие площадки отбора проб почвы и с размерами пробной площадки для геоботанического изучения видового разнообразия растений позволит создать электронные карты местности и геоинформационные системы для перспективных мероприятий охраны, защиты, обустройства и рационального пользования природными объектами при снижении риска и уменьшении последствий природных и антропогенных катастроф.At the same time, the adoption of a soil sampling site and with the size of a sample site for geobotanical study of plant species diversity will allow the creation of electronic terrain maps and geoinformation systems for promising measures for the protection, protection, arrangement and rational use of natural objects while reducing risk and reducing the consequences of natural and man-made disasters.

Claims (4)

1. Способ отбора проб для анализа почвы, включающий определение места, частоты, длительности отбора проб почвы на площадках по координатной сетке, указывая их номера и координаты, отличающийся тем, что в каждом узле координатной сетки или ее части закладывают площадку отбора проб почвы симметричной формы с симметрично расположенными относительно границ этой площадки рядами точек взятия проб почвы.1. A method of sampling for soil analysis, including determining the location, frequency, duration of soil sampling at sites on the grid, indicating their numbers and coordinates, characterized in that in each node of the grid or part of the grid lay the sampling site of the soil of a symmetrical shape with rows of soil sampling points symmetrically positioned relative to the boundaries of this site. 2. Способ отбора проб для анализа почвы по п.1, отличающийся тем, что площадку отбора проб почвы симметричной формы с симметрично расположенными относительно границ этой площадки рядами точек взятия проб почвы закладывают размерами 2,00×2,00 м для проведения геоботанических измерений разнообразия видового состава растений травяного покрова, причем минимальное количество проб почвы берут в девяти точках на одной площадке отбора проб почвы.2. The sampling method for soil analysis according to claim 1, characterized in that the soil sampling site of a symmetrical shape with rows of soil sampling points symmetrically located relative to the boundaries of this site is laid at 2.00 × 2.00 m in size for conducting geobotanical measurements of diversity species composition of grass cover plants, and the minimum number of soil samples taken at nine points on the same soil sampling site. 3. Способ отбора проб для анализа почвы по п.2, отличающийся тем, что девять проб почвы берут на площадке в 2,00×2,00 м по три в каждом ряду с образованием симметричной фигуры, при этом точки взятия проб почвы располагают на расстоянии 30 см от краев по границам площадки отбора проб почвы, а между рядами точек взятия проб почвы принимают расстояния в 70 см.3. The method of sampling for soil analysis according to claim 2, characterized in that nine soil samples are taken at a site of 2.00 × 2.00 m, three in each row with the formation of a symmetrical figure, while the sampling points of the soil are placed on a distance of 30 cm from the edges along the borders of the soil sampling site, and distances of 70 cm are taken between the rows of soil sampling points. 4. Способ отбора проб для анализа почвы по п.1, отличающийся тем, что на каждой площадке отбора проб почвы одни ряды точек взятия проб располагают вдоль границы природного, природно-техногенного или техногенного объекта, которые становятся полосами взятия проб почвы, а другие ряды располагают перпендикулярно границе этого объекта, например водотока малой реки, и такие ряды становятся створами наблюдений. 4. The method of sampling for soil analysis according to claim 1, characterized in that at each soil sampling site, some rows of sampling points are located along the boundary of a natural, natural-technogenic or technogenic object, which become bands of soil sampling, and other rows They are perpendicular to the boundary of this object, for example, a stream of a small river, and such series become alignments of observations.
RU2010132816A 2010-08-04 Method of sampling for soil analysis RU2485499C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010132816A RU2485499C2 (en) 2010-08-04 Method of sampling for soil analysis

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010132816A RU2485499C2 (en) 2010-08-04 Method of sampling for soil analysis

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2010132816A RU2010132816A (en) 2012-02-10
RU2485499C2 true RU2485499C2 (en) 2013-06-20

Family

ID=

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2534807C1 (en) * 2013-06-19 2014-12-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Самарский государственный архитектурно-строительный университет" (СГАСУ) Method of collecting samples for investigating contaminated railroad section
RU2579508C1 (en) * 2014-09-15 2016-04-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Поволжский государственный технологический университет" Method of sampling for agrochemical analysis at the height of its location above small river water level
RU2701745C1 (en) * 2019-01-31 2019-10-01 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Самарский государственный аграрный университет" Method for automated sampling and analysis of soil samples and device for its implementation
RU2712579C1 (en) * 2019-05-17 2020-01-29 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Самарский государственный технический университет" Method of sampling for investigation of surface waste water and ballast from a contaminated double-track railway track section

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ГОСТ 17.4.3.01-83. Почвы. Общие требования к отбору проб. Найдено [он-лайн] 16.12.2011 в Интернете на сайте http:www.gosty.org.ua/content/view/241/4. МАЗУРКИН П.М. Биотехнический принцип в статистическом моделировании. - Успехи современного естествознания. Материалы конференции, 2009, №9, с.107-111. *
ФОМИН Г.С и др. Почва. - М., 2001, с.57-67. *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2534807C1 (en) * 2013-06-19 2014-12-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Самарский государственный архитектурно-строительный университет" (СГАСУ) Method of collecting samples for investigating contaminated railroad section
RU2579508C1 (en) * 2014-09-15 2016-04-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Поволжский государственный технологический университет" Method of sampling for agrochemical analysis at the height of its location above small river water level
RU2701745C1 (en) * 2019-01-31 2019-10-01 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Самарский государственный аграрный университет" Method for automated sampling and analysis of soil samples and device for its implementation
RU2712579C1 (en) * 2019-05-17 2020-01-29 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Самарский государственный технический университет" Method of sampling for investigation of surface waste water and ballast from a contaminated double-track railway track section

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Hladik et al. Accuracy assessment and correction of a LIDAR-derived salt marsh digital elevation model
Munafo et al. Estimating soil sealing rate at national level—Italy as a case study
Funes et al. Agricultural soil organic carbon stocks in the north-eastern Iberian Peninsula: Drivers and spatial variability
Stolbovoy et al. Soil sampling protocol to certify the changes of organic carbon stock in mineral soils of European Union
Genua-Olmedo et al. Sea level rise impacts on rice production: The Ebro Delta as an example
Hedley et al. Random sampling of stony and non-stony soils for testing a national soil carbon monitoring system
Michaeli et al. The evaluation of anthropogenic impact on the ecological stability of landscape
Cegielska et al. Level of spatial differentiation of anthropogenic impact in Małopolska
Beigi et al. Comparative study of climate-change scenarios on groundwater recharge, southwestern Mississippi and southeastern Louisiana, USA
RU2636225C2 (en) Method for soil sampling for agrochemical analysis on distances along small river and transversly from water line
RU2380890C1 (en) Method for testing of grass cover on near-bed floodplain
Thomsen et al. Monitoring vegetation dynamics at a tidal marsh restoration site: integrating field methods, remote sensing and modeling
Malinin et al. Interannual variability of moistening in the European Russia
Al-Jabari Estemation of run off for agricultural watershed using SCS curve number and GIS
Alizade et al. The assessment of landscape and environmental risks and hazards caused by landslides in mountain areas
Reginatto et al. SHALSTAB application to identify the susceptible areas of shallow landslides in Cunha river watershed, rio dos Cedros city, SC, Brazil
RU2485499C2 (en) Method of sampling for soil analysis
Ignatius et al. High resolution water body mapping for SWAT evaporative modelling in the Upper Oconee watershed of Georgia, USA
RU2579508C1 (en) Method of sampling for agrochemical analysis at the height of its location above small river water level
RU2522989C1 (en) Method of sampling for analysis of soil of meadow
Yali et al. Quantitative estimation of soil carbon sequestration in three land use types (orchard, paddy rice and forest) in a part of Ramsar Lands, Northern Iran.
Makumbura et al. Variation of leaf area index (LAI) under changing climate: Kadolkele Mangrove Forest, Sri Lanka
RU2532046C2 (en) Method of biochemical analysis of soil samples at floodplain meadow of small river
RU2646815C2 (en) Method of selection of samples for soil analysis in coastal floodplain
Twesige Hydrological Response to Land use and Land Cover Change in Katonga River Basin, Uganda