ГЕОРАДАРНАЯ ДИАГНОСТИКА МОЩНОСТИ ГУМУСОВОГО ГОРИЗОНТА ЧЕРНОЗЕМОВ

Целью работы был поиск индикаторов мощности гумусового горизонта черноземных почв по данным георадарной съемки. Исследования проведены на тестовом участке, расположенном в Тульской области, с преобладанием пахотных оподзоленных черноземов, в том числе в различной степени эродированных. Параллельно с георадарным профилированием в поле проведено бурение почв для определения нижней границы гумусового горизонта. На основе сопряженного анализа данных георадарного профилирования и полевого определения мощности гумусового горизонта был предложен новый показатель — коэффициент асимметрии модального значения вершины спектральной плотности георадарного импульса первого периода отраженного сигнала, получаемого с частотой 100 Мгц. Показатель характеризуется хорошей статистической связью с мощностью гумусового горизонта черноземных почв. Для региона исследований построена регрессионная модель этой связи с коэффициентом детерминации около 0,82. Для расчета мощности гумусового горизонта (А+АВ) предложено использовать нижнюю границу второго периода спектральной плотности отраженного сигнала, который хорошо коррелирует с фактическими данными. Разработанный подход может быть использован для картографирования мощности гумусового горизонта в черноземных почвах региона исследований. Теоретически данный подход может быть распространен и на почвы других регионов.

GPR DIAGNISTIC OF CHERNOZEM’S HUMUS HORIZON THICKNESS

The aim of the work was to search for indicators of the thickness of the humus horizon of chernozem soils based on the data of ground penetrated radar (GPR) surveying. Investigating was conducted on a test site located in the Tula region of Russia. The area is dominated by arable podzolized chernozems, including eroded in varying extent varieties. In parallel with GPR profiling in the field, soil was drilled to determine the lower boundary of the humus horizon. Based on the conjugate analysis of GPR profiling data and the field determination of the thickness of the humus horizon, a new indicator was proposed - the coefficient of asymmetry of the modal value of the peak of the spectral density of the first-period reflected pulse of the GPR, obtained at a frequency of 100 MHz. The proposed indicator demonstrates a good statistical relationship with the thickness of the humus horizon of chernozem soils. For the test region, a regression model of this relationship has been constructed with a determination coefficient of about 0.82. To calculate the thickness of the humus horizon, it is suggested to use the lower boundary of the second period of the spectral density of the reflected signal, which correlates well with the actual data. The developed approach can be used to map the thickness of the humus horizon in the chernozem soils of the research region. Theoretically, this approach can be extended to soils of other regions.