Ученые из РАН разработали модели эволюции склонов для предотвращения деградации сельскохозяйственных территорий.

Ученые из лаборатории экономики и математического моделирования ФНЦ агроэкологии РАН, доктор сельскохозяйственных наук А.Н. Салугин и кандидат сельскохозяйственных наук Е.А. Корнеева, занимаются изучением основных факторов, которые способствуют деградации и опустыниванию сельскохозяйственных территорий России. Для оценки экологических рисков, связанных с водной эрозией, они провели исследование моделей эволюции склонов. Эти модели позволяют аналитически решать задачи, такие как модель с постоянным коэффициентом (дифференциальное уравнение параболического типа), линейная модель с переменным коэффициентом и нелинейная модель, представленная в виде экспоненты. Такие модели оказались чувствительными к изменениям основного физического параметра склона, а именно коэффициента смыва (денудации). Этот аспект моделей может быть весьма полезен для специалистов, изучающих эволюцию рельефа в области геоморфологии и геоэкологии. В рамках данного исследования ученые разработали модель переноса делювия в условиях ламинарного течения с учетом движения водного потока по склону от водораздела к основанию. В этой модели учтено пространственное изменение коэффициента денудации, который влияет на интенсивность отрыва почвенных частиц от поверхности. Они также изучили морфологическую динамику формирования склонов на основе результатов моделей с разными коэффициентами смыва, определяющими общее развитие склоновой системы. Сравнение результатов различных моделей в контексте физической природы эрозионных процессов на рыхлых континентальных отложениях показало, что точность определения морфологического возраста склоновых систем в процессе геологического датирования зависит от адекватности математического описания денудации. Анализ, проведенный между аналитическими моделями и численными решениями нелинейных дифференциальных уравнений, показал, что эффективность моделей соответствует реальности, когда применяется нелинейное изменение коэффициента денудации, который увеличивается при движении от водораздела к тальвегу. Результаты этого исследования могут послужить основой для дальнейших исследовательских и аналитических работ в области экологии и природоохраны, направленных на устойчивое землепользование в российских регионах. Источник: ФНЦ РАН. Фотография: Лукьянов Дмитрий, AgroXXI.ru.