Sistem Informatic Geografic al Microzonelor Pedo-geoclimatice

Sistem Informatic Geografic al Microzonelor Pedo-geoclimatice

(SIG-MZP), proceselor de degradare si claselor de bonitare a solurilor

A fost realizata in format digital la scara 1:1.000.000 o harta actualizata de microzonare pedo-geoclimatica pe baza reanalizarii si corelarii hartilor de soluri, relief, clima si hidrogeologie existente in literatura romana.

Legenda acestei harti a fost completata cu setul de caracteristici necesare pentru prelucrare in diferite scopuri aplicative. S-au elaborat reguli de pedotransfer pentru estimarea caracteristicilor neincluse direct in legenda hartii respective.

S-a realizat de asemenea o baza de date computerizata pentru indicatorii de caracterizare a fiecarei microzone. Pe baza informatiei mentionate s-au elaborat harti de bonitare a terenurilor agricole si de extindere a proceselor si riscurilor de degradare a solului si de desertificare.

In Romania a existat de mult timp o preocupare continua legata de resursele naturale de interes pentru productia agricola, respectiv solurile, clima, relieful, apa pedofreatica. In consecinta, exista si informatii destul de bogate legate de aceasta preocupare (Cernescu , Florea si colab., 1964 - 1994; Florea si colab. 1989, 1999; Institutul Meteorologic, 1961; Munteanu si colab., 2000; Teaci si colab., 1972, 1989).

Pe de alta parte, progresul inregistrat in ultimele decenii de informatica, larga sa raspandire pe plan mondial, ca si accesibilitatea sa crescanda, au dus la utilizarea ei tot mai frecventa in toate domeniile existentei. Din acest motiv, si pentru a corespunde in mai mare masura stadiului actual al cercetarii si cerintelor economiei nationale si ale protectiei mediului, s-a considerat necesara actualizarea si corelarea informatiilor existente in domeniile enumerate la inceput, precum si trecerea acestora in format digital prin realizarea unui Sistem Informatic Geografic. Scopul final al acestui proiect a fost obtinerea unor harti privind bonitarea terenurilor agricole, procesele de degradare a solului si riscurile unor noi astfel de procese, inclusiv ale unor procese de desertificare.

Materiale si metode

Ca baza a lucrarii de fata a fost luata harta de microzonare pedo-geoclimatica la scara 1:1.000.000 (Florea si colab., 1989, 1999) care a fost digitizata, pastrandu-se in principiu cele 99 de microzone si 455 de areale separate pe aceasta harta (au fost facute unele schimbari de numerotatie ale poligoanelor pentru a se pastra unitatea de abordare, si in cateva cazuri au fost redefinite si completate unele poligoane).

Actualizarea hartii de microzonare a constat in urmatoarele:

• Actualizarea tipurilor de sol care definesc diferitele microzone, actualizare necesara intrucat recent a fost elaborat Sistemul Roman de Taxonomie a Solurilor (Florea si Munteanu, 2003), aprobat prin ordin MAPDR, si astfel oficializat pentru utilizare generalizata in activitatea Oficiilor de Studii Pedologice si Agrochimice.
• Subdivizarea celor 5 zone agroclimatice in subzonele definite anterior (Berbecel si colab., 1984), dar care pentru motive de simplificare nu au fost utilizate in forma anterioara a hartii de microzonare.
• Extinderea zonei agroclimatice V pentru a corespunde cu zona pajistilor alpine, element considerat important pentru utilizarea in practica agricola a hartii de microzonare.

Pentru o mai completa caracterizare a microzonelor pedo-geoclimatice, in cadrul acestora s-au separat principalele soluri componente (Untaru si Vespremeanu, 1994), introducandu-se baza de date asociata fiecarui sol in parte, folosind metodologie de tip expert, clasele si codurile fiind preluate din Metodologia de Elaborare a Studiilor Pedologie (ICPA, 1987). Acestea sunt: textura in stratul superior, scheletul, caracterele litic, vermic, gleic, pseudogleic, salin, alcalic, continutul de carbonat de calciu, microrelieful, panta, expozitia, procesul si gradul de eroziune, alunecarile, adancimea apei freatice, inundabilitatea, erozivitatea pluviala, amenajarile de imbunatatiri funciare, poluarea.

Pe de alta parte, harta a fost corelata in format digital cu harta SOTER a tipurilor de terenuri (Munteanu si colab., 2000) si cu unele harti elaborate la Institutul de Geografie (2004), respectiv sectoarele climatice (O. Bogdan), zonele si etajele de vegetatie (S. Geacu) si zonele de altitudine. Pe baza acestor suprapuneri, au fost modificate unele limite ale microzonelor existente si a fost imbogatita baza de date cu parametrii continuti de stratele de harta cu care a fost facuta suprapunerea.

Reguli de pedotransfer elaborate in cadrul lucrarii

Pentru estimarea unor atribute care nu se regasesc in harta de microzonare originala, in hartile de soluri, sau in bazele de date disponibile, au fost preluate reguli de pedotransfer din literatura existenta, realizate de catre ICPA sau din literatura de specialitate romana. Acestea permit estimarea urmatoarelor caracteristici ale solului si terenului: temperatura, precipitatiile si bilantul hidric corectate in functie de panta terenului si de permeabilitatea solului, aportul freatic, erodabilitatea solului.

Deoarece aceste reguli de pedotransfer nu au fost suficiente pentru a raspunde cerintelor proiectului, respectiv pentru a calcula notele de bonitare si a estima intensitatea proceselor de degradare a solului, au fost elaborate noi reguli de pedotransfer, referitoare la:

• textura sectiunii de control (textura medie pe profilul de sol este calculata ca medie a texturii in stratul superior si in sectiunea de control);
• volumul edafic util;
• gradul de tasare a solului in sectiunea de control;
• capacitatea de apa utila a solului;
• reactia (pH) stratului superior al solului;
• gradul de saturatie in baze al stratului superior al solului;
• humus (continut procentual in stratul superior al solului si rezerva pe stratul 0-50 cm);
• coeficientul de scurgere.

Elaborarea hartilor digitale si a bazelor de date aferente, la nivelul intregii tari, privind clasele de bonitare si procesele de degradare a solului

Calculul notelor de bonitare pentru diferitele folosinte si culturi s-a efectuat pe baza metodologiei ICPA, aprobate prin ordin MAPDR, in mod digital, utilizand programul special BDUTS elaborat in acest scop (Vlad, 2003). Caracteristicile solului si terenului necesare acestui calcul se regasesc in baza de date elaborata in cadrul proiectului. Valorile acestor caracteristici, estimate initial la nivelul solurilor componente ale fiecarei microzone si areal pedo-geoclimatic, au fost ulterior calculate ca medii (ponderate in functie de suprafata fiecarui component) pentru fiecare microzona si areal. Calculul efectiv al notelor de bonitare s-a efectuat pe baza acestor medii, deci la nivel de microzona.

In figura 1 se prezinta o sinteza a suprafetelor de terenuri, pe tara, separat pe cele 5 zone agroclimatice, a notelor de bonitare pentru arabil, la nivel de clasa (5 clase a cate 20 de puncte fiecare) si subclasa (10 subclase a cate 10 puncte fiecare).



In ceea ce priveste procesele de degradare a solului si de desertificare, estimarea unora dintre acestea s-a efectuat direct din caracteristicile respective ale solului (terenului): excesul de umiditate de adancime (adancime redusa a apei freatice); salinizarea; eroziunea.

Pentru identificarea terenurilor supuse altor procese de degradare si desertificare, mai complexe, a caror prezenta nu reiese direct din caracteristicile solului, precum si a celor cu risc de producere in viitor a unor astfel de procese, au fost folosite reguli de pedotransfer specifice. Unele dintre aceste reguli de pedotransfer au fost preluate din literatura existenta: exces de umiditate de suprafata (ICPA, 1987); exces combinat de umiditate (Canarache, 1993); risc de eroziune prin apa de suprafata (ICPA, 1987); risc de eroziune prin vant (ICPA, 1987); risc de compactare (Canarache si colab., 2001), traficabilitatea si lucrabilitatea.(Canarache si Dumitru, 2000).

Alte reguli de pedotransfer au fost elaborate in cadrul proiectului de fata: riscul de seceta (fig. 2); riscul de formare a crustei.

Suprafetele afectate de principalele procese sau riscuri de degradare si desertificare au fost calculate pe baza informatiei din baza de date elaborata in cadrul acestui proiect.
Calculele s-au efectuat initial la nivelul solurilor componente ale diferite microzone pedo-geoclimatice, ulterior calculandu-se medii ponderate la nivel de microzona sau areal.



CONCLUZII

S-a realizat sistemul informatic geografic SIG-MZP, operational, incluzand o harta digitala la nivelul microzonelor pedo-geoclimatice (scara 1:1.000.000) a resurselor naturale de interes pentru productia agricola si o baza de date pentru atributele de caracterizare a unitatilor teritoriale separate pe aceasta harta.

Insusirile de sol, clima, relief si apa pedofreatica incluse in acest sistem informatic au fost utilizate pentru calculul notelor de bonitare a folosintelor si culturilor agricole, pentru identificarea terenurilor afectate de procese de degradare a solului si de desertificare sau cu risc de producere a unor astfel de procese sau pentru caracterizarea tehnologica a terenurilor respective. Pe baza acestora au fost obtinute harti pentru diferite procese de degradare si pentru note de bonitare.

Materialul digital realizat in cadrul proiectului de fata, aflat in evidenta Institutului de Cercetari pentru Pedologie si Agrochimie, asigura evidenta, prezentarea hartilor si situatiilor suprafetelor de teren privind clasele de bonitare a solului si a solurilor afectate sau cu risc de degradare, precum si posibilitatea procesarii in viitor a aceste informatii pentru obtinerea de noi astfel de date sau situatii de suprafete.

Astfel pot fi avute in vedere:

• introducerea de noi atribute de caracterizare la nivel de sol sau de microzona / areal, folosind in acest scop fie metode de tip expert, fie noi reguli de pedotransfer:
• sinteze privind notele de bonitare a solului specifice diferitelor folosinte si culturi agricole;
• extinderea setului de procese de degradare, estimarea atat a situatiei actuale cat si a riscului de producere in viitor a acestor noi procese de degradare;
• extinderea domeniului de utilizare a sistemului informatic realizat prin introducerea unor aspecte privind pretabilitatea terenurilor pentru diferite folosinte, necesitatea si pretabilitatea terenurilor pentru diferite lucrari de imbunatatiri funciare sau de lucrari agro-pedoameliorative, selectia unor tehnologii de lucrare a solului etc.

Canarache Andrei*, Dumitru Sorina*, Florea Nicolae*,
Munteanu Ion*, Mihailescu Ioan**, Lup Aurel**,
Mocanu Victoria*, Vlad Virgil*, Vasile Cristian***

* Institutul de Cercetari pentru Pedologie si Agrochimie, Bucuresti
** Universitatea "Ovidius", Constanta
*** S. C. Geosystems Romania, Bucuresti

BIBLIOGRAFIE

Berbecel O., Eftimescu M., Mihoc C., Socor E., Cusursuz B. (1984). Cercetari privind resursele agroclimatice ale R. S. Romania. Bul. Inf. ASAS, vol. 13, pag. 33 - 43.

Canarache A., Dumitru S. (2000). Estimating workability and trafficability in Romania. Proc., 15th Intern. Conf. ISTRO, June 2000, Fort Worth, Texas, USA (CD).

Canarache A., Dumitru S., Mihailescu I., Vlad V., Florea N., Munteanu I. Microzonarea pe teritoriul agricol al Romaniei a claselor de bonitare si a proceselor de degradare a solului si de desertificare. Simpozion AGRAL, USAMV Bucuresti.

Canarache A., Vlad V., Munteanu I., Florea N., Rasnoveanu A., Popa D. (1998). The Romanian PROFISOL Database. In "Land Information Systems" Ispra, Italy, pag. 329 - 334.

Cernescu N., Florea N. si colab. (1964 - 1994). Harta solurilor Romaniei scara 1:200.000. Institutul Geologic - Institutul de Cercetari pentru Pedologie si agrochimie, Bucuresti, 50 foi.

Dumitru E., Canarache A. (2004). Soil Conservation in Romania - problems, research, control. 4th International Congress of the European Society for Soil Conservation, Budapest, May 25 - 29, 2004.

Florea N. (2003). Soil criteria for a soil cover consistent partition at a global and regional level. St. Solului, vol. 37, nr. 1-2, pag. 64 - 76.

Florea N., Munteanu I., Piciu I., Ianos Gh., Moise I. 2003). Solul si terenul. O abordare integrata tipologica si topologica. Conferinta Societatii Nationale Romane de Stiinta Solului, Timisoara, 25 - 31 August 2003.

Florea N., Untaru G., Berbecel O., Teaci D., Tudor A., Rauta C., Canarache A. (1989). Microzonarea pedoclimatica a teritoriului Republicii Socialiste Romania. An. ICPA, vol. 49, pag. 11 - 37.

Florea N., Untaru G., Vespremeanu R. (1999). Microzonarea pedo-geoclimatica actualizata a teritoriului Romaniei. St. Solului, vol. 33, nr.1, pag. 86 - 104.

Institutul de Cercetari pentru Pedologie si Agrochimie (1987). Metodologia elaborarii studiilor pedologice, vol. I - III. Metode, Rapoarte - Indrumari, nr. 29A - 29C, Bucuresti, 766 pag.

Institutul Meteorologic (1961). Clima Republicii Populare Romane. Vol. II. Date climatologice. Bucuresti, 283 pag.

Munteanu I., Dumitru S., Mocanu V., Moise I. (2000). Tipurile de terenuri din Romania la sc. 1:2.500.000 dupa metodologia SOTER si utilizarea lor pentru fundamentarea strategiei de conservare si protectie a fondului funciar. In. Lucr. Simp. "Protectia Mediului in Agricultura", Bucuresti, vol.1, pag. 102 - 111.

Teaci D., Popescu I. (1972). Raionarea pedoclimatica a terenurilor agricole din Republica Socialista Romania scara 1:500.000. ICPA, Bucuresti, 62 pagini, 4 foi.

Teaci D., Toncea I., Hartia S., Tudor A., Ciorlaus A., Vladutiu I., Georgescu D., Ionescu E., Lup A., Calugaru M. (1989). Modele ecologice si economico-tehnologice in ecosisteme naturale si agroecosisteme intensive zonale. An. ICCPT, vol. 67, pag. 315 - 332.

Untaru, G., Vespremeanu R. (1994). Date suplimentare pentru caracterizarea microzonelor pedo-climatice. Tech. Raport Tehnic ICPA, Bucuresti, 108 pag.

Vlad V. (2001). Contributii privind sistemele suport de decizie pentru evaluarea si utilizarea terenurilor agricole. Teza de doctorat. USAMV Bucuresti, 332 pag.