Belarusiyada yer unumdorligi salohiyatini baholash

Izoh: Ushbu loyiha Xalqaro ilmiy tashkilotlar alyansi (ANSO)ning "Bir kamar, bir yo'l" tashabbusi doirasidagi qo'shma tadqiqot hamkorlik dasturi ko'magida yakunlandi.

Loyiha haqida ma'lumot

Ma'lumotlarni tayyorlash va birlashtirish Sentinel Hub va Google Earth Engine yordamida amalga oshirildi. O'quv namunalari ommaga ochiq bo'lgan ma'lumotlar to'plamlari, nashrlar va vizual talqin yordamida yorliqlandi. Keyin qishloq xo'jaligi va o'rmon xo'jaligi ma'lumotlar to'plamlaridan yer qoplami xususiyatlarini tasniflash va ajratib olish uchun OBIA-RF (Ob'ektga yo'naltirilgan tasodifiy o'rmon) nazorat ostidagi o'rganish usuli qo'llanildi. Nihoyat, xaritalash va statistik tahlil o'tkazildi. Tuproq ekologik salohiyati meteorologik va tuproq ma'lumotlarini birlashtirish orqali baholandi.

Ushbu maqola asosan Belarusda yer unumdorligi salohiyatini yorug'lik harorati faktorial modeli yordamida baholash bilan tanishtiradi va ayni paytda ushbu loyihaning yakuniy qismi hisoblanadi.

Asosiy modelga asoslanib, yerlardan foydalanish tasnifi va o'simliklar indeksi ma'lumotlari qo'shimcha o'zgaruvchilar sifatida qo'shildi va har bir o'zgaruvchining og'irliklari olingan haqiqiy ma'lumotlarga muvofiq qayta taqsimlandi.

△ 1-rasm. Yer unumdorligi potentsialini baholash uchun blok-sxema

Asosiy loyiha jarayoni

Yer unumdorligi salohiyatini baholash modeli:

Yorug'lik harorati faktorial modeli

Fotosintez ishlab chiqarish salohiyati meteorologik, tuproq va ekin parametrlarini birlashtirish orqali baholanadi.

Fotosintez ishlab chiqarish salohiyati:

Huang Bingwei rasmiysi:

* Huang Bingwei (1978)

YQ fotosintetik ishlab chiqarish salohiyatini (kg/soat㎡) ifodalaydi.

Q umumiy quyosh nurlanishini (kal/sm²) ifodalaydi.

ε quyosh nurlanishining 0,38–0,71 mkm to'lqin uzunligi diapazonidagi ko'rinadigan yorug'likning ulushini ifodalaydi.

α - aks ettirish qobiliyati

β oqish tezligi

ρ fotosintez qilmaydigan organlarning samarasiz yutilish darajasini ifodalaydi, 10% deb hisoblanadi.

γ yorug'likning to'yinganlik chegarasidir

φ - kvant samaradorligi, 0,224 ga teng.

ω nafas olish samaradorligini ifodalaydi

H 1 g quruq modda ishlab chiqarish uchun zarur bo'lgan energiyani ifodalaydi, o'rtacha qiymati 4,25 kkal.

8% o'simlik tarkibidagi noorganik ozuqa moddalarining miqdorini ifodalaydi.

Fototermal ishlab chiqarish salohiyati:

R yog'ingarchilikni (mm), E0 esa bug'lanishni (mm) anglatadi.

Yer unumdorligi salohiyati:

Nu tuproq ozuqaviy moddalar indeksi, Om esa tuproq organik moddalar indeksidir.

Quyidagi formulada Au, Ap, Ak mos ravishda tuproqdagi mavjud azot, mavjud fosfor va mavjud kaliy miqdorini (mg/kg), Om esa tuproqdagi organik moddalar miqdorini bildiradi.

Model ikkita asosiy qismga bo'lingan: ekinlarni baholash va tuproqni baholash. Ekinlarni baholash topografik, meteorologik va o'simliklar indeksi ma'lumotlarini o'z ichiga oladi, tuproqni baholash esa asosan tuproqdagi ozuqaviy moddalar miqdoriga qaratilgan. Tarixiy meteorologik ma'lumotlar ERA5-Land ma'lumotlar to'plamidan, tuproq ma'lumotlari esa Yer tizimi modellarida (GSDE) foydalanish uchun Global Tuproq ma'lumotlar to'plamidan olinadi. NDVI Sentinel-2 va Landsat 7/8 sun'iy yo'ldoshlari yordamida hisoblanadi. Yillik to'plangan harorat va yog'ingarchilik soatlik tarixiy meteorologik ma'lumotlar asosida hisoblanadi va keyin rastrlanadi. NDVI yil asosida sintezlanadi. Nihoyat, ma'lumotlar standart rastr yordamida tekislanadi va yillik yer unumdorligi potentsial indeksini hisoblash va xaritalash uchun yorug'lik harorati faktorial modeli qo'llaniladi.

Loyiha natijalari

△ 2-rasm. Belarusda yer unumdorligi salohiyatining taqsimlanishi, 2014–2023

3-rasm. Belarusning turli mintaqalarida yer unumdorligi salohiyatining o'zgarishi, 2014–2023 yillar

2 va 3-rasmlarda ko'rsatilgandek, yer unumdorligi potentsialining fazoviy taqsimoti nisbatan kam o'zgarishlarni ko'rsatadi. 2014 va 2019 yillar oralig'ida har bir mintaqada yer unumdorligi potentsiali asta-sekin pasayish tendentsiyasini ko'rsatdi. 2019 yildan keyin o'sishni boshdan kechirayotgan hududlar yog'ingarchilikning ko'payishi bilan bog'liq bo'lishi mumkin. Biroq, yer unumdorligi potentsiali 2022 va 2023 yillarda sezilarli darajada pasaydi, ehtimol bulut qoplamining ko'payishi sun'iy yo'ldosh tasvirlarining sifati va mavjudligiga ta'sir qilganligi sababli, ba'zi hududlarda NDVI qiymatlarining yo'qligi yoki g'ayritabiiy darajada past bo'lishiga, shuningdek, boshqa mintaqalarda g'ayritabiiy yog'ingarchilikka olib keldi.

Yer unumdorligi salohiyati taqsimoti ma'lumotlarini yerdan foydalanish va qoplash ma'lumotlari bilan birlashtirish mintaqaviy o'rmonlarni rivojlantirish, mintaqaviy qishloq xo'jaligi siyosatini shakllantirish, uzoq muddatli yerlardan foydalanishni rejalashtirish va tuproqni tiklash va himoya qilish loyihalarini amalga oshirish uchun chuqurroq, keng qamrovli va aniq ma'lumotnomalarni taqdim etishi mumkin.