Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Экспериментальное обеспечение и оценка точности модели влагопереноса в почвах с учетом макропорозности

ВАК РФ 06.01.03, Агропочвоведение и агрофизика

Содержание диссертации, кандидата биологических наук, Никулина, Марина Вячеславовна

Введение.

Глава 1. ПОРОВОЕ ПРОСТРАНСТВО И ДВИЖЕНИЕ ВЛАГИ В ПОЧВАХ С РАЗВИТОЙ СТРУКТУРОЙ

1.1 Развитие концепции о строении порового пространства почвы.

1.2 Методы изучения строения порового пространства почвы.

1.3 Закономерности движения влаги в почве.

1.4 Роль пространственной неоднородности физических свойств в формировании преимущественных потоков влаги.

Глава 2. ХАРАКТЕРИСТИКА ОБЪКТА И МЕТОДОВ ИССЛЕДОВАНИЙ

2.1 Характеристика почвенных и климатических условий опытного участка.

2.2 Эксперименты по изучению структуры порового пространства.

2.3 Полевые методы изучения гидрофизических свойств почвы.

2.4 Методы проведения полевых экспериментов по изучению особенностей переноса влаги в почве.

Глава 3. МАТЕМАТИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ ПЕРЕНОСА ВЛАГИ В ПОЧВЕ

3.1 Уравнения переноса влаги в почвах.

3.2 Гидрофизическое обеспечение математических моделей влагопереноса.

3.3. Критерии оценки адекватности моделей.

Глава 4. ИЗУЧЕНИЕ И МОДЕЛИРОВАНИЕ ПЕРЕНОСА ВЛАГИ В СЕРЫХ ЛЕСНЫХ ПОЧВАХ

4.1 Структурное строение серых лесных почв Владимирского ополья.

4.2 Фильтрационные свойства серых лесных почв.

4.3 Особенности переноса влаги в профиле серых лесных почв.

4.4 Экспериментальное обеспечение модели влагопереноса.

4.5 Описание переноса влаги с помощью математических моделей и оценка их адекватности.

Выводы.

Введение Диссертация по сельскому хозяйству, на тему "Экспериментальное обеспечение и оценка точности модели влагопереноса в почвах с учетом макропорозности"

Математическое моделирование в последние годы прочно утвердило свои позиции как неотъемлемая часть современного почвоведения, в частности, при прогнозировании передвижения влаги и растворенных веществ через почвенное тело. Совершенствование методов исследования водного режима почв позволило выделить новые закономерности передвижения и перераспределения влаги в почве, выделить функционально различные по механизму влагопереноса группы пор. Во внимание принимаются не рассматриваемые ранее явления, например, такие как набухание и усадка агрегатов, неравномерность почвенных свойств и наличие транзитных зон влагопереноса, обусловленных почвенными макропорами, по которым вода и растворы могут за короткое время достигать значительных глубин, и неустановившимся потоком в почве (нестабильность фронта увлажнения). В то же время аналитические и численные методы в почвоведении развиваются быстрее, чем методы получения необходимых полевых измерений, на которых собственно и строится моделирование. В настоящее время главным препятствием к широкому распространению математического моделирования в системе «почва - растение - атмосфера» являются не столько принципиальные трудности, сколько недостаточность физического обеспечения (Глобус A.M., 1987). Опыт показывает, что адекватные модели появляются, когда исследуемые явления, процессы или свойства глубоко поняты и изучены экспериментально (Дмитриев Е.А. и др., 1986).

До сих пор не существует научно - обоснованных методов экспериментального определения параметров такого рода моделей, актуальным является вопрос о разделении порового пространства почвы на области с повышенной скоростью массопереноса, транзитные зоны, так называемые макропоры, и области с пониженной скоростью - микропоры; а также подходов по количественному сравнению традиционных моделей с моделями, описывающими перенос по макропорам.

В связи с этим целью работы является обоснование методов экспериментального обеспечения моделей влагопереноса, учитывающих структуру порового пространства (ПП) почвы, и оценка условий применения математических моделей разного уровня. 4

Задачи исследования включают:

1. Экспериментальное изучение переноса влаги в почвах с развитой структурой при различных способах полива и оценка возможности применения метода инфилътрометров с малым разрежением и метода трубок с постоянным напором для изучения фильтрационных свойств почвы.

2. Морфологическое изучение порового пространства и структуры серых лесных почв.

3. Изучение изменения порового пространства почвы в процессе усадки агрегатов.

4. Исследование пространственной вариабельности гидрофизических свойств серой лесной почвы.

5. Оценка возможности использования полевых методов определения гидрофизических характеристик почвы для обеспечения моделей влагопере-носа.

6. Обоснование условий применения математических моделей разного уровня для расчетов переноса влаги в почвах.

Научная новизна работы состоит в следующем:

Установлено, что в серых лесных почвах Владимирского ополья наряду с инфильтрационными имеют место инфлюкционные потоки влаги. Показано, что данные почвы обладают значительной вариабельностью фильтрационных и влагопроводящих свойств, являются набухающими. Выявлено, что при моделировании переноса влаги по макропорам почвы нецелесообразно использовать осредненные гидрофизические характеристики. Впервые в России экспериментальные данные, полученные методом инфилътрометров, применялись для экспериментального обеспечения математических моделей.

Практическая значимость работы заключается в том, что разработаны рекомендации по использованию полевых методов для экспериментального обеспечения математических моделей переноса влаги в почвах с развитой структурой ПП. Обоснованы условия применения моделей, учитывающих перенос влаги по макропорам в задачах расчета водного режима применительно к серым лесным почвам Владимирского ополья. 5

Заключение Диссертация по теме "Агропочвоведение и агрофизика", Никулина, Марина Вячеславовна

выводы

1. Для серых лесных почв Владимирского ополья характерны два режима переноса влаги, определяемых интенсивностью поступающих с поверхности осадков: инфильтрационный и инфлюкционный.

2. В профиле изучаемых почв морфологически и функционально выделяются макропоры и зоны преимущественного массопереноса, связанные с генетическим строением почвенных горизонтов, пространственной вариабельностью свойств и жизнедеятельностью почвенной фауны и флоры.

3. Серые лесные почвы обладают дифференцированным ПП, сильно меняющимся в процессе набухания-усадки почвы. Доля межфрагментарных и межагрегатных пор составляет до 25 % общей пористости в пахотном горизонте и до 13 % в горизонте В1 и может играть заметную роль в формировании вертикальных потоков влаги.

4. Методы трубок с постоянным напором, вакуум-инфильтрометров и малых заливаемых площадей позволили выявить значительную вариабельность гидрофизических свойств серой лесной почвы по профилю и в пределах генетических горизонтов, что необходимо учитывать при моделировании процессов массопереноса.

5. Метод инфильтрометров и трубок с постоянным напором следует рекомендовать для получения надежного гидрофизического обеспечения прогнозных моделей. При использовании моделей не учитывающих перенос влаги по макропорам, метод трубок является диагностическим для выбора точки установки инфильтрометров. В моделях с макропорами значение коэффициента впитывания, полученного методом трубок следует использовать в качестве параметра Кф макропор.

6. Моделирование инфильтрационного режима не требует использования моделей, учитывающих перенос по макропорам, однако в случае высокоинтенсивных поливов и осадков отказ от таких моделей приводит к существенным погрешностям расчета значений влажности.

7. Модели влагопереноса чувствительны к в входным параметрам и граничным условиям, поэтому использование осредненных по площади характеристик способно значительно ухудшить качество прогноза.

Ill

Библиография Диссертация по сельскому хозяйству, кандидата биологических наук, Никулина, Марина Вячеславовна, Москва

1. Антипов-Каратаев И.Н. О теории и практике мелиорации солонцовых почв в условиях орошения. Труды Почв, института им. Докучаева и Нижневолгпроек-та Наркомзема СССР. М.: Изд-во Ан СССР, 1940, т.24, с.7-67.

2. Астапов С.В. Строение почвенных агрегатов. «Вестн. с.-х. науки, мел. и гид-рол.». вып. 2, М., 1940, с. 92-103.

3. Безбородов Г.А., Халбаева Р.А. Влияние дождевых червей на агрохимические и воднофизические свойства орошаемых черноземов. Почвоведение, 1989, №12, с.79-83.

4. Березин П.Н. Структура и гидрофизика набухающих почв. В кн.: Тезисы докладов 1 всесоюзного совещания "Гидрофизические функции и влагометрия почв". 21-23 октября 1987 г., Ленинград 1987, с. 55-56.

5. Березин П.Н. Структура и гидрофизика набухающих почв как систем с переменным поровым пространством. Диссертация на соискание ученой степени доктора биологических наук., М: МГУ, 1995, 205 стр.

6. Березин П.Н., Воронин А.Д., Шеин Е.В. Структура почвы: энергетический подход к количественной оценке. Почвоведение, 1983, №10, с.63-68.

7. Березин П.Н., Воронин А.Д., Шеин Е.В. Физические основы и критерии слито-генеза. Вестн. Моск. Ун-та. Сер. 17, Почвоведение, 1989, №1, с.31-38.

8. Березин П.Н., Шеин Е.В. Количественная оценка и прогноз почвенной структуры. В сборнике "Моделирование почвенных процессов". Пущино, 1985, с.4-13.

9. Березин П.Н., Шеин Е.В. Особенности исследования порового пространства набухающих почв. Почвоведение, 1988, №11, с.63-67.

10. Бефани Н.Ф., Коновалова Н.И. О расчетных формулах впитывания ливневых вод. Тр. ОГМИ, 1958, Вып. 15.

11. Бирюкова А.П. Влияние орошения на водный и солевой режимы почв Южного Заволжья. М.: Изд-во АН СССР, 1962, 250с.

12. Бодров В.А., Глобус A.M. Полевые измерения гидрофизических свойств почв при помощи сорбционного полевого инфильтрометра. Почвоведение, 1993, №11, с. 81-85.

13. Бронникова М.А. Кутаны дерново подзолистых почв как источник почвенно - генетической информации. Диссертация на соискание ученой степени кандидата биологических наук., М: МГУ, 2000, 235 стр.

14. Булыгин С.Ю., Комарова Т.Д. К оценке механической обработки на почву. -Почвоведение, 1990, № 6, с. 135-138.

15. Вадюнина А.Ф., Корчагина З.А. Методы исследования физических свойств почв. Агропромиздат М. , 1986, 416 стр.

16. Величко А.А., Морозова Т.Д., Нечаев В.П., Порожнякова О.М. Палеокриогенез, почвенный покров и земледелие. Российская Академия Наук, 1996 г., с. 92122.

17. Воронин А.Д. Структурно функциональная гидрофизика почв. М: Изд-во МГУ, 1984, 204 стр., с. 157-160.

18. Воронин А.Д. Основы физики почв. М., МГУ, 1986, 245 с.

19. Гаврилов Н.Ф. Влияние трещинноватости на влажность почв. Почвоведение, 1961, №7, с. 118-121.

20. Герасимова М.И., Губин С.В., Шоба С.А. Микроморфология почв природных зон СССР. Пущино, 1992, 216 с, с. 15-20.

21. Глобус A.M. Почвенно-гидрофизическое обеспечение агроэкологических математических моделей. Л: Гидрометеоиздат, 1987, 427 стр.

22. Грин A.M. Коррелятивные связи между величиной инфильтрации и свойствами почвенного покрова. Докл. АН СССР, 1971, т.200, №5, с. 1207-1209.

23. Губер А.К. Дифференциальная пористость почвы расчет при усадке агрегатов и роль в процессе переноса влаги. Почвоведение, 2001, №1, с 81-89.

24. Губер А.К., Лыжина М.В. Определение влагопроводности почвы вакуум-инфильтрометрами в полевых условиях. Почвоведение, 1999, №7, с 834-840.

25. Губер А.К., Шеин Е.В. Адаптация и идентификация математических моделей переноса влаги в почвах. Почвоведение, 1997, №9, с. 1107-1119.1. ИЗ

26. Губер А.К., Шеин Е.В., Ван Ицюань, Умарова А.Б. Экспериментальное обеспечение математических моделей переноса воды в почвах, оценка адекватности и надежности прогноза. Почвоведение, 1998, №9, с. 1127-1138.

27. Гумматов Н.Г., Пачепский Я.А. Современные представления о структуре почв и структурообразовании. Механизмы и модели. Путцино, 1991, 33 с.

28. Дмитриев Е.А., Макаров И.Б. О понятии "равновесная плотность почв". Почвоведение, 1993, №8, с.94-98.

29. Дмитриев Е.А., Сибуль Р.А. Объемная плотность верхнего слоя дерново-подзолистой почвы и ее связь со структурой. Почвоведение, 1980, №4, с. 8391.

30. Дмитриев Е.А., Хохрина Т.К. О путях передвижения впитывающейся в почву влаги. Проблемы сельскохозяйственной науки в Московском университете. М: Изд-во МГУ, 1975, с. 123-126.

31. Дмитриев Е.А., Щеглов В.Н. Напорное впитывание влаги в вертикально слоистые песчаные колонки (модельные опыты). Биологические науки, 1981, №11, с.91-95.

32. Дмитриев Е.А., Щеглов В.Н., Басевич В.Ф. Морфология движения впитывающейся во влажную почву влаги и определяющие ее факторы. Вестн. Моск. Ун-та. Сер. 17, Почвоведение, 1985, №1, с.31-36.

33. Домжал X., Усьяров О.Г., Зотов К.В., Пранагал Я. Изменение структуры перового пространства под влиянием ходовых систем сельскохозяйственных машин. Почвоведение, 1996, №12, с. 1467-1472.

34. Дояренко А.Г. К изучению структуры почвы как соотношения некапиллярной и капиллярной скважинности и ее значение в плодородии почвы. Научно-агрономический журнал, 1924, №7-8, с.451-474.

35. Журов А.В. Изготовление аншлифов для изучения почвенных пор с целью их дифференциации по размерам. Почвоведение, 1990, №8, с. 144-147.

36. Зайдельман Ф.Р. Подзоло- и глееобразование. М.: Наука, 1974, 208 стр.

37. Зайдельман Ф.Р., Никифорова А.С. Глинистые кутаны почв и их изменение под влиянием оглеения на почвообразующих породах разного генезиса. Почвоведение, 1999, №6, с.688-696.

38. Зейлигер A.M. Использование эвристической модели порового пространства для имитации влагопереноса в структурных почвах. Почвоведение, 1988, №5, с.92-96.114

39. Зонн С.В., Банасевич Н.Н. Процессы засоления и рассоления почв в связи с грунтовыми водами, их засолением и влиянием Каспийского моря. Л.-Махач-Кала, 1934.

40. Карпачевский Л.О. Динамика свойств почвы. М.: Геос, 1997, 168 стр.

41. Карпачевский Л.О. Пестрота почвенного покрова в лесном биогеоценозе, 1977, М.: Изд-во МГУ, 312 стр.

42. Качинский Н.А. Физика почвы. 4.1. М.: Высшая школа, 1965, 323 стр.

43. Качинский Н.А. Физика почвы. 4.2. М.: Высшая школа, 1970, 360 стр.

44. Корсунская Л.П. Гидродинамические и физические свойства почв. Диссертация на соискание кандидата биол. наук. МГУ им. М.В.Ломоносова, фак. Почвоведения, 1987, М., 160 стр.

45. Кузнецова И.В. Изменение дифференциальной пористости и водно-физических свойств почвы при уплотнении. В сб: Плодородие почв и его изменение при уплотнении и разуплотнении. Научн. Труды Почв. Института им. Докучаева. М., 1984, с. 18-25.

46. Кузнецова И.В., Старцев А.Д. Методы изучения набухания и усадки почвы в связи с ее структурным состоянием. Почвоведение, 1992, №4, с. 131-135.

47. Кулинская Е.В. О микроморфометрии порового пространства. Бюлл. Почв, ин-та. Вып.28 -М., 1981, с. 13-15.

48. Лозе Ж., Матье К. Толковый словарь по почвоведению. М., "Мир", 1998, 398 стр.

49. Лыжина М.В. Особенности формирования фронта увлажнения в почве при поливах различной интенсивности. Тезисы докладов 1-й всероссийской конференции "Лизиметрические исследования почв". Москва, 1998, с. 162-165.

50. Макеев А.О., Дубровина И.В. География, генезис и эволюция почв Владимирского ополья. Почвоведение, 1990, №7, с.5-25.

51. Меерсон Г.М. Влияние агрегатного состава почвы на эффективность промывок засоленных земель. Химизация соц. земледелия, 1936, №1-2, с. 165-170.

52. Мельникова М.К., Ковеня С.В. Исследование лессиважа в модельных опытах. -Труды 10 междунар. конгресса почвоведов. Т.6, ч.2, М., 1974, с.600-609.115

53. Микайылов Ф.Д. Исследования процессов переноса солей в гетерогенных средах на основе математического моделирования. Почвоведение, 1979, №11, с.1390-1395.

54. Нерпин С.В., Чудновский А.Ф. Энерго- и массобмен в системе Растение почва - воздух. Л.: Гидрометеоиздат, 1975, 358 стр.

55. Орешкина Н.С. Статистические оценки пространственной изменчивости свойств почв. М., Изд-во МГУ, 1988, 112 стр.

56. Остряков А.Н. Несколько опытов вытеснения из почвы раствора жидкостью. Ученые записки Казанского университета. Отд. Наук, 1912, №1-6, с. 1-5.

57. Пачепский Я.А. Математические модели процессов в мелиорируемых почвах. М: Изд-во МГУ, 1992, 86 стр.

58. Пачепский Я.А. Математические модели физико-химических процессов в почвах. М.: Наука, 1990. 188 стр.

59. Польский М.Н. К вопросу о порозности почвенных агрегатов,- Почвоведение, 1949, №4, с.212-223.

60. Пути регулирования почвенных условий жизни растений. Под редакцией д. с,-х. н. И.Б. Ревута. Л.- Гидрометеорологическое изд-во, 1971, 256 е., с. 57-79.

61. Рачинский В.В., Фокин А.Д., Тормасов В.А., Талдыкин С.А. Исследование влагопереноса в подзолистых и дерново-подзолистых почвах в осенний и весенний периоды методом радиоактивных индикаторов. Известия ТСХА, 1980, вып.2, с.78-87.

62. Роде А.А. "Почвенная влага". М: Изд-во АН СССР, 1952, 456 с.

63. Розов Л.П. Мелиоративное почвоведение. М.: Сельхозгид, 1936, 495 с.

64. Роуэлл Д. Почвоведение: методы и использование. М., "Колос", 1998, 486 с.

65. Рубцова Л.П. О генезисе почв Владимирского Ополья. Почвоведение, 1974, №6, с. 17-27.

66. Рыжов С.Н. К определению порозности почвенных агрегатов. Сб.: "Физика почв". Изд. Внес. НИИ удобрений, агротехники и агропочвоведения. Вып. 18, Сельхозгиз, 1937, с. 106-108.

67. Сапожников П.М. Динамика энергетического состояния воды и структуры порового пространства при уплотнении и разуплотнении почв. В сб. Изменение агрофизических свойств почв под воздействием антропогенных факторов. М: 1990, с.28-35.116

68. Сапожников П.М., Манучаров А.С., Абрукова В.В., Уткаева В.Ф., Щепотьев В.Н. Особенности изменения физических и физико-механических свойств серой лесной почвы при действии нагрузки. Вестн. Моск. Ун-та. Сер. 17, Почвоведение, 1986, №4, с.59-66.

69. Сапожников П.М., Скворцова Е.Б., Бганцов В.Н, Чеботарев Ю.А. Энергетическое состояние воды и структуры порового пространства при уплотнении почв сельскохозяйственной техникой. Почвоведение, 1987, №10, с. 127-135.

70. Сапожников П.М., Скворцова Е.Б., Уткаева В.Ф., Щепотьев В.Н. Физические свойства и структура порового пространства серой лесной почвы при нормированном уплотнении. Почвоведение, 1987, №3, с. 48-57.

71. Сидери Д.И. О механизме структурообразования в почвах. Химизация соц. земледелия, 1936, № 7/8, с.78-99.

72. Сидорова М.А. Влияние норм и интенсивности полива на распределение влаги в дерново-подзолистой суглинистой почве (модельный опыт). Почвоведение, 1980, №2, с.66-71.

73. Скворцова Е.Б. Строение порового пространства естественных и антропогенных почв». Диссертация на соискание ученой степени д. с-х. н. - Москва, 1999, 397 стр.

74. Скворцова Е.Б., Морозов Д.Р. Варьирование микроморфометрических показателей порового пространства в пахотном типичном черноземе. Почвоведение, 1995, №12, с. 1469-1478.

75. Сметник А.А., Губер А.К. Проверка математической модели миграции пестицидов в черноземе типичном. Почвоведение, 1997, №10, с. 1260-1264.

76. Соловьев И.Н. Вероятностный анализ хроноизоплет влажности целинного чернозема. Почвоведение, 1988, №10, с. 132-135.

77. Спиридонова И.А., Седов С.Н., Бронникова М.А, Таргульян В.О. Организация, состав и генезис осветленных элементов строения дерново-подзолистых суглинистых почв. Почвоведение, 1999, №5, с.561-567.

78. Суворов А.К. Особенности миграции органических и минеральных веществ в пахотных дерново-подзолистых почвах. Почвоведение, 1974, №2, с.3-10.

79. Судницын И.И. Движение влаги и водопотребление растений. М.: Изд-во МГУ, 1979, 253 стр.

80. Тюлин А.Ф., Скляр А.И. Пористость почвенных агрегатов и механическое поглощение суспензий в почве. Сб.: "Физика почв в СССР" под ред. Долгова С.И., 1936, вып. 18, с. 100-105.

81. Тюрюканов А.Н., Быстрицкая Т.Л. Ополья центральной России и их почвы. -М.: Наука, 1971, 240 стр., с.192-216.

82. Уткаева В.Ф., Сапожников П.М., Щепотьев В.Н. Влияние уплотняющего действия сельскохозяйственной техники на почвенную структуру. Почвоведение, 1986, №2, с. 54-62.

83. Феофарова И.И. Микроморфологическая характеристика такыров. В кн.: Та-кыры Западной Туркмении. М: Изд-во АН СССР, 1956, с. 351-371.

84. Халбаева Р.А. Связь водопроницаемости староорошаемых сероземных почв с количеством дождевых червей. Почвоведение, 1996, №8, с 989-991.

85. Шеин Е.В., Березин П.Н., Гудима И.И. Дифференциальная пористость почв. -Почвоведение, 1988, №3, с 53-64.

86. Шеин Е.В., Гудима И.И., Бандина Л.Ю. Исследование воздухоносной пористости в почвах при орошении Почвоведение, 1989, №12, с.60-68.

87. Шеин Е.В., Губер А.К., Кухарук Н.С. Перенос воды и веществ по макропорам в дерново-подзолистой почве. Вестн. Моск. Ун-та. Сер. 17, Почвоведение, 1995, №2, с.22-32.

88. Шеин Е.В., Пачепский Я.А., Губер А.К., Чехова Т.И. Особенности экспериментального определения гидрофизических и гидрохимических параметров математических моделей влаго- и солепереноса в почвах. Почвоведение, 1995, №12, с. 1479-1486.

89. Addiscott Т.М., Heys Ph. J., Whitmore A.P. Application of simple leaching models in heterogeneous soils. Geoderma, 1986, v.38, p. 185-194.

90. Aggrwal G.C., Sharma P.K. Measurement of blocked air pore volume in soils (porous media). 1976-77, v.43a, №2, p. 105-109.

91. Anderson J.L., Bouma J. Water movement through pedal soils: I. Saturated flow. Soil Sci. Soc. Am. J., 1977, v.41, p.413-418.

92. Andreni M.S., Steenhuis T.S. Preferential paths of flow under conventional and conservation tillage. Geoderma, 1990, v.46, p.85-102.118

93. Angulo-Jaramillo R., Gaudet J-P., Thony J-L., Vauclin M. Measurement of hydraulic properties and mobile water content of field soil. Soil Sci. Soc. Am. J., 1996, v.60, p.710-715.

94. Awasarmal B.C., Lande M.G. Effect of different land lay-outs and rainfall on infiltration characteristics of vertisoil during kharif and rabi season. Mysore J. agr. Sci., 1995, v.29, №1, p. 14-17.

95. Beven K. Germann P. Macropores and water flow in soils. Water Res. Res., 1982, v. 18, №5, p. 1311-1325.

96. Beven K. Germann P. Water flow in soil macropores ii. A combined flow model. J. Soil Sci., 1981, v.32, p. 15-29.

97. Boll J., van Rijn R.P.G., Weiler K.W., Ewen J.A., Daliparthy J., Herbert S.J., Steen-huis T.S. Using ground penetrating radar to detect layers in a sandy field soil. Geo-derma, 1996, v. 70, p. 117-132.

98. Bouma J. Field measurement of soil hydraulic properties characterising water movement trough swelling clay soils. J. Hydro!, 1980, v.45, p. 149-158.

99. Bouma J. Using morphometric expressions for macropores to improve soil physical analyses of field soils. Geoderma, 1990, v.46, p.3-1!

100. Bouma J., Jongerius A., Boersma 0.,Jager A., Schoonderbeek D. The function of different types of macropores during saturated flow through four swelling soil horizons. Soil Sci. Soc. Am. J., 1977, v.41, p.945-950.

101. Bouma J., Jongerius A., Shoonderbeek D. Calculation of saturated hydraulic conductivity of some pedal clay soils using micromorphometric data. Soil Sci. Soc. Am. J., 1979, v.43, p.261-265.

102. Bouma J., Wosten J. Flow patterns during extended saturated flow in two, undisturbed swelling clay soils with different macrostructures. Soil Sci. Soc. Am. J., 1979, v.43, p. 16-22.

103. Brasher B.R., Franzmeier D.P., Valassis V., Davidson S.E. Use of saran resin to coat natural soil clods for bulk-density and water-retention measurements. Soil Sci., 1966, v.101, p. 108.119

104. Brusseau M.L., Rao P.S.C. Modeling solute transport in structured soils: A review. Geoderma, 1990, v.46, p. 169-192.

105. Bullock P., Fedoroff N., Jongerius A., Stoops G., Tursina T. and Babelet U. Handbook for soil thin section description. 1985, Albrighton, Wolverhampton, 152 pp.

106. Caron J., Banton O., Angers D.A., Villeneuve J.P. Preferential promide transport through a clay loam under alfalfa and corn. Geoderma, 1995, v. 66, p. 175-191.

107. Clothier B.E., Smettem K.R.J. Combining laboratory and field measurements to define the hydraulic properties of soil. Soil Sci. Soc. Am. J., 1990, v.54, №2, p.299-305.

108. Dallavalle J.M. Micromeritics, N.Y., 1943.

109. De Rooij G.H. Preferential flow in water-repellent soils Model development and lysimeter experiments. 1996. Doctoral thesis. 229 pp.

110. Dekker L.W., Ritsema C.J., Wendroyh O., Jarvis N., Oostidie K., Pohl W., Larsson M., Gaudet J.P. Moisture distribution and wetting rates of soil at experiment field in the Netherlands, France, Sweden and Germany. J. of Hydrology, 1999, v.215, p. 422.

111. Diestel H. Saturated flow and soil structure. A review of the subject and laboratory experiments on the basic relationships. 1993, Berlin, 187 p.

112. Droogers P., Stein A., Bouma J., de Boer G. Parameters for describing soil macropo-rosity derived from staining patterns. Geoderma, 1998, v.83, p.293-308.

113. Edwards W.M., Ploeg R.R., Ehlers W. A numerical study of noncapillary-sized pores upon infiltration. Soil Sci. Soc. Am. J., 1979, v.43, p.851-856.

114. Edwards W.M., Shipitalo M.J., Owens L.B., Norton L.D. Effect of Lumbricus Ter-restris L. burrows on hydrology of continuous no-till corn fields. Geoderma, 1990, v.46, p.73-84.

115. Evett S.R., Steiner J.L. Precision of neutron scattering and capacitance type soil water content gauges from field calibration. Soil Sci. Soc. Am. J., 1995, v. 59, p,961-668.

116. Favre F., Boivin P., Wopereis M.C.S. Water movement and soil swelling in a dry, cracked Vertisol. Geoderma, 1997, v.78, p. 113-123.

117. Fisher R.A. Further note on the capillary forces in an ideal soil. "J. Agr. Sc.", 1928, v. 18, part 3, p.406-410.

118. Fraser HJ. Experimental study of the porosity and permeability of clastic sediments. J. of Geol., 1935, v. 43, №8.120

119. Gardner W.R. Some steady state solutions of the unsaturated moisture flow equation with application to evaporation from water table. Soil Sci., 1958, v.85, p.228-232.

120. Gamier P., Perrier E., Jaramillo R.Angulo, Baveye P. Numerical model of 3-dimentional anisotropic deformation and 1-dimentional water flow in swelling soils. Soil Sci., 1977, v. 162, №6 p.410-420.

121. Germann P., Beven K. Water flow in soil macropores I. An experimental approach. J. Soil Sci., 1981, v.32, p.1-13.

122. Germann P., Beven K. Water flow in soil macropores iii. A statistical approach. J. Soil Sci., 1981, v.32, p.30-38.

123. Germann P., DiPietro L. When is porous-media flow preferential? A hydromechani-cal perspective. Geoderma, 1996, v. 74, p. 1-21.

124. Golabi M.H., Radcliffe D.E., Hargrove W.L. Tollner E.W. Macropore effects in conventional tillage and notillage soils. J. Soil and Water Conserv., 1995, v.50, №2, p.205-210.

125. Gomez J.A., Giraldez J.V., Fereres E. Analysis of infiltration and ranoff in an Olive Orchard under No-Till. Soil Sci. Amer. J., 2001, v.65., p.291-299.

126. Granovsky A.V., McCoy E.L., Dick W.A., Shipitalo M.J., Edwards W.M. Impacts of antecedent moisture and soil surface mulch coverage on water and chemical transport through a no-till soil. Soil Tillage Res., 1994, v.32, N 2/3, p. 223-236.

127. Green R.G., Corey J.C. Calculation of hydraulic conductivity: A father evolution of some predictive methods. Soil Sci. Soc. Amer. Proc., 1971, v.35., p.3-8.

128. Haines W. В., William W.B. Studies in the physical properties of soils. II. A note on the cohesion developed by capillary forces in an ideal soil. J. Agr. Sci., 1925, v. 15., part 4, p.529-535.

129. Hatson J.L., Wagenet R.J. A multiregion model describing water flow and solute transport in heterogeneous soils. Soil Sci. Soc. Am. J., 1995, v.59, p.743-751.

130. Hauser V. Neutron meter calibration and error control. Transactions of the ASAE, 1984, p.722-728.

131. Holden N.M., Rook A.J., Scholefield D. Testing the performance of a one-dimensional solute transport model (LEACHING) using response surface methodology. Geoderma, 1995, v.69, p. 157-174.

132. Jarvis N.J. The MACRO model (version 3.1). Technical description and sample simulations. Swedish Univ. Agr. Sci., Soil Sci. Dep., Report and dissertations 19, Uppsala 1994, p. 1-52.121

133. Jarvis N.J., Janson P-E., Dik P.E., Messing I. Modelling water and transport in mac-roporous soil. 1. Model description and sensitivity analysis. J. of Soil Sci., 1991, v. 42, p.59-70.

134. Jarvis N.L., Messing I. Near-saturated hydraulic conductivity in soils of contrasting texture measured by tension infiltrometer. Soil Sci. Soc. Am. J., 1995, v.59, p.27-34.

135. Jaynes D.B., Logscdon S.D., Norton R. Field method for measuring mobile/immobile water content and solute transfer rate coefficient. Soil Sci. Soc. Am. J., 1995, v.59, p.352-356.

136. Joel A., Messing I. Application of two methods to determine hydraulic conductivity with disc permeameters on sloping lands. European J. of Soil Sci., 2000, v.51, p.93-98.

137. Jongerius A., Schoonderbeek D., Jager A., Kowalinski St. Electro-optical soil porosity investigation by means of quantiment-B equpment. Geoderma, 1972, v.7, №3-4, p. 177-198.

138. Kanwar R.S., Singh Piyush. Preferential solute transport through macropores in large undisturbed columns. J. Environ. Anal., 1991, v.20, №1, p. 295-300.

139. Katterer Т., Schmied В., Abbaspour K.C., Schulin R. Single and dual-porosity modelling of multiple tracer moisture and mode of application. European J. of Soil Sci., 2001, v. 51, p.25-39.

140. Keen B.A. On moisture relationships in an ideal soil. J. Agr. Sci., 1924, v. 14, part 2, p. 170-177.

141. Keng J.C.W., Lin C.S. A two-line approximation of hydraulic conductivity for structured soils. Can. Agric. Eng., 1982, v.24, p.77-80.

142. Kung K.J.S. Preferential flow in sandy vadose zone: 1. Field observation. Geoderma, 1990, v.46, p.51-58.

143. Kung K.J.S. Preferential flow in sandy vadose zone: 2. Mechanism and implications. Geoderma, 1990, v.46, p.59-71.

144. Laliberte G.E., Brooks R.H., Corey A.T. Properties of unsaturated porous media. J. Irrigat. and Drain. Div. ASCE, 1968, v.94, p.57-75.122

145. Lawes J.B., Gilbert J.H., Warington R. On the amount and composition of rain and drainage water collected at Rothamsted. 1982. London.

146. Le Bissonnais Y., Renaux В., Delouche H. Interaction between soil properties and moisture content in crust formation, runoff and interrill erosion from tilled loess soils. Catena, 1998, v.25, № 1-4, p.33-46.

147. Leonard J., Andrieux P. Infiltration characteristics of soils in Mediterranean vineyards in Southern France. Catena, 1998, v.32, p.209-223.

148. Logsdon Sally D. Flow mechanisms through continuous and buried macropores. Soil Sci., 1995, v.160, №4, p.237-242.

149. Luxmoor R.J. Micro-, meso-, and macroporosity in soil. Soil Sci. Soc. Am. J., 1981, v.45, p. 671.

150. Mallants D., Jacques D., Vanclooster M., Diels J., Feyen J. A stochastic approach to simulate water flow in a macroporous soil. Geoderma, 1996, v.70, p.299-324.

151. Matula S., Kazakova H. A simple pressure infiltrometer for determination of soil hydraulic properties by im sity infiltration measurements. Rostl. vyroba, 1997, v.43, №9, p.405-413.

152. McCormack D.E., Wilding L.P. Soil properties influencing swelling in Canfield and Geeburs soils. Soil Sci. Soc. Amer. Proc., 1975, v. 39, p.496-503.

153. Mclntyre D.S., Sleeman J.R. Macropores and hydraulic conductivity in swelling soil. Aust. J. Soil Res., 1982, v.20, p.251-254.

154. Messing I., Jarvis N.J. Seasonal variation of field-saturated conductivity in two swelling clay soils in Sweden. J. Soil Sci., 1990, v.41, p.229-23 7.

155. Messing I., Jarvis N.J. Temporal variation in the hydraulic conductivity of a tilled clay soil as measured by tension infiltrometers. J. Soil Sci., 1993, v.44, p. 11-24.

156. Mithcell A.R., Elsworth T.R., Meek B.D. Effect of root systems on preferential flow in swelling soil. Commun. Soil Sci. and Plant Anal., 1995, v.26, №15-16, p.2655-2666.

157. Muaiem Y. A new model of predicting the hydraulic conductivity of a unsaturated porous media. Water Resour. Res., 1976, v. 12, p.513-522.

158. Nicholls P.H., Hall D.G.M. Use of the pesticide leaching model (PLM) to simulate pesticide movement through macroporous soils. In: Peticide movement to water BCPC Monograph №62, 1995, Farnham U.K., p. 187-192.

159. Pardini G., Vigna Guidi G., Pini R., Regues D., Gallart F. Stmcture and porosity of smectitic mudrocks as affected by experimental wetting—drying cycles and freezing-thawing cycles, Catena, 1996, v.27, № 3-4, p. 149-165.

160. Pikul J.L., Zuzel J.F., Wilkins D.E. Measurement of tillage induced soil macropo-rosity. Amer. soc. of agr. engineers, 1990, p.6-7.

161. Perroux K.M., White I. Desings for disc permeameters. Soil Sci. Soc. Am. J., 1988, v. 52, №5, p. 1205-1215.

162. Pollex A., Krug D., McVoy C.W., Sponagel H„ Diekkeger В., Richter O. Soil-water behavior in push terminal moraine: comparison of one- and two- dimensional simulations based on intensive regional field observations. Geoderma, 1995, v.69, p.249-263.

163. Rampazzo N., Blum W.E.H., Strauss P., Curlik J., Stowinska-Jurkiewicz A. The importance of mineralogical and micromorfological investigations for the assessment of soil structure. Int. Agrophysics, 1993, v.7, p. 117-132.

164. Rasmuson A. Modeling of solute transport in aggregated/fractured media including diffusion into the bulk matrix. Geoderma, 1986, v.38, №1-4, p.41-60.

165. Ren G-L., Izadi В., King В., Dowding E. Preferential transport of bromide in undisturbed cores under different irrigation methods. Soil Sci., 1996, v. 161, №4, p.214-225.

166. Revee M.J., Hall D.G.M. Shrinkage in clay subsoils of contrasting structure. J. of Soil Sci., 1978, v.29, p.315-323.

167. Richards G., Cousin I., Sillon J.F., Bruand A., Guerif J. Effect of compaction on the porosity of a silty soil: influence on unsaturated hydraulic properties. European J. of Soil Sci., 2001, v.52, p.49-58.

168. Reynolds W.D., Elrick D.E. Determination of hydraulic conductivity using a tension infiltrometer. Soil Sci. Soc. Am. J., 1991, v. 55, p.633-639.

169. Scipitalo M.J., Edwards W.M. Effects of initial water content on macropore/matrix flow and transport of surface applied chemicals. J. of Enviromental Quality, 1996, v.25, p.662-670.

170. Schoeneberger Ph., Amoozegar A. Directional saturated hydraulic conductivity and macropore morphology of a soil-saprolite sequence. Geoderma, 1990, v.46, p.31-49.

171. Schumacher W. Die Physic des Boden in ihren theoretischen und practischen Bezie-hungen zur Lanwirdschaft. Berlin, Wiegang & Hempel, 1864, 505 p.125

172. Torrento J.R., Sole-Bennet A. Soil macroporosity evaluated by fast image-analysis technique in differently managed soils. Commun. Soil Sci. and Plant Anal., 1992., v. 23, № 11-12, p. 1229-1244.

173. Van Genuchten M.Th., A Closed Form Equation for Predicting the Hydraulic Conductivity of Unsaturated Soils, Soil Sci. Soc. Am. J., 1980, vol.44, pp. 892-898

174. Van Genuchten M.Th., Dalton F.N. Models for simulating salt movement in aggregated field soils. Geoderma, 1986, v.38, p. 165-183.

175. Van Wesenbeeck I.J., Kachanoski R.G. Predicting field-scale solute transport in situ measurements of soil hydraulic properties. Soil Sci. Soc. Am. J., 1995, v.59, p.734-742.

176. Van den Bygaart A.J., Protz R. The representative elementary area (REA) in stadies of quantitative soil micromorphology. Geoderma, 1999, v.89, №3-4, p.333-346.

177. Vauclin M., Haverkamp R., Vachaud G. Error analysis in estimating soil water content from neutron probe measurements: 2. Spatial standpoint. Soil Sci., 1984, v. 137, p.141-148.

178. Velder В., Moreau E., Teiribile F. Pore networks in Italian vertisol: quantitative characterization by two dimensional image analysis. Geoderma, 1996, v.72, № 3-4, p.271-285.

179. Wagner В., Tarnawski V.R., Wessolek G., Plagge R. Suitability of models for the estimation of soil hydraulic parameters. Geoderma, 1998, v.86, № 3-4, p.229-239.

180. Watson K.W., Luxmoore R.J. Estimating macroporosity in a forest watershed by use of a tension infiltrometer. Soil Sci. Soc. Am. J., 1986, v.50, p.578-582.

181. Wessolek G., Plagge R., Leij F.J., van Genuchten M.Th. Analyzing problems in describing field and laboratory measured soil hydraulic properties. Geoderma, 1994, v. 64 №1-2, p.93-110.

182. William В., Haines W.B. Studies in the physical properties of soil. IV. A further contribution to the theory of capillary phenomena in soil. J. Agr. Sci., 1927, v. 17, part 2, p.264-290.

183. Wilsdon G. A physical theory of soil moisture relations. J. Agr. Sci., 1924, v. 14, part 4, p.473-489.

184. Yasuda H., Berndtsson R., Persson H., Bahri A., Takuma K. Characterizing preferential transport during flood irrigation of a heavy soil using the dye Vitasyn Blau. Geoderma, 2001, v. 100, p.49-66.126

185. Zeche E., Fluehler H. Preferential transport of isoproturon at a plot scale and field scale title-drained sete. J. of Hydrology, 2001, v.247, p. 100-115.

186. Zhang R. Infiltration models for the disk infiltrometer. Soil Sci. Soc. Am. J., 1997, v.61, p.1597-1603.129

187. Рис. 1. Примеры «макропор» в серых лесных почвах130