Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Пространственная изменчивость водопроницаемости серых лесных почв Владимирского ополья

ВАК РФ 03.00.27, Почвоведение

Автореферат диссертации по теме "Пространственная изменчивость водопроницаемости серых лесных почв Владимирского ополья"

МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМЕНИ М.В. ЛОМОНОСОВА

Факультет почвоведения

На правах рукописи

Дядькина Светлана Евгеньевна

ПРОСТРАНСТВЕННАЯ ИЗМЕНЧИВОСТЬ ВОДОПРОНИЦАЕМОСТИ СЕРЫХ ЛЕСНЫХ ПОЧВ ВЛАДИМИРСКОГО ОПОЛЬЯ.

Специальность 03. 00.27 - почвоведение

АВТОРЕФЕРАТ Диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Москва 2004

Работа выполнена на кафедре общего земледелия факультета почвоведения Московского государственного университета имени М.В. Ломоносова Научный руководитель: доктор биологических наук,

профессор Кариачевский Л.О. Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук

Сапожников П.М.

кандидат биологических наук Липатов Д.Н. Ведущая организация: Почвенный институт имени В. В. Докучаева

РАСХН

Защита состоится « » у^СсЛ^__2004 года в 15 час 30 мин в

аудитории М-2 факультета почвоведения МГУ на заседании Диссертационного Совета К.501.001.04.

Адрес: 119992, ГСП-2, Москва. Ленинские горы. МГУ им. М.В. Ломоносова, факультет почвоведения.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке факультета почвоведения МГУ.

Автореферат разослан 2004года.

Приглашаем Вас принять участие в обсуждении диссертации на заседании Диссертационного Совета по почвоведению в МГУ. а отзывы па автореферат в двух экземплярах, заверенные печатью, просим направлять по адресу: 119992. ГСП-2. Москва. Ленинские горы, МГУ, факультет почвоведения. Ученый Совет.

Ученый секретарь диссертационного совета кандидат биологических наук

Л.Г. Богатырев

Актуальность: Почвенный покров Владимирского ополья сложен. Его основные компоненты - серые лесные почвы и серые лесные почвы со вторым гумусовым горизонтом различаются по многим морфологическим, физическим и химическим свойствам. Одной из причин разнообразия может быть различия в водном режиме этих почв. Исследование водного режима почвы требует знания не только приходных и расходных статей влаги, но и свойств почвы, отражающих особенности перемещения влаги в почвенной массе. Водопроницаемость является одним из этих свойств. Для серых лесных почв сведения об изменчивости этого показателя в пространстве не достаточны, хотя информация об этом необходима не только для понимания генезиса этих почв, но и для прогнозирования их водного режима.

Цель работы: исследовать водопроницаемость серых лесных почв Владимирского ополья. Задачи:

1. Определение статистических законов распределения и их параметров для водопроницаемости отдельных компонентов почвенного покрова;

2. Определение вкладов отдельных компонент в общую вариабельность свойства;

3. Оценка роли трещиноватости в пространственной изменчивости водопроницаемости;

4. Определение характеристик пространственной вариабельности трещиноватости для разных компонентов почвенного покрова Владимирского ополья.

Новизна: Обнаружено, что варьирование водопроницаемости почв Владимирского ополья в пределах полипедона на 50-70% определяется пространственными неоднородностями почв размером менее 25 см. Большие неоднородности из-за многолетней обработки имеют меньшее влияние. Установлено постоянное влияние трещин иссушения на водопроницаемость почв. Выделены три группы трещин, приуроченных к серым лесным почвам и почвам со вторым гумусовым горизонтом и влияющий на водопроницаемость.

Практическая значимость: Результаты могут быть использованы для расчетов необходимого числа повторностей при оценке средних значений водо-

1 РОС. национальная/ ^ | библиотека |

проницаемости с заданной точностью; при определении оптимальных схем размещения точек опробования для целей режимных и мониторинговых наблюдений и при прогнозах водного режима комплексного почвенного покрова Владимирского Ополья.

Апробация: основные результаты работы доложены на школе-семинаре, посвященном 70-летнему юбилею профессора Е.А. Дмитриева «Масштабные эффекты при исследовании почв», МГУ, в 2001 году, на конференции «Экология и почвы» в Пущино, в 2002, на заседании кафедры общего земледелия в декабре 2003 года. Отравлены тезисы на 4 съезд почвоведов в Новосибирск.

Публикации: по теме диссертации опубликованы 2 работы и 1 в печати.

Структура и объем работы. Диссертационная работа изложена на /Лз страницах, включает рисунков, состоит из введения, 7 глав, вы-

9£

водов, списка литературы, включающего наименований и приложения.

Автор выражает глубокую благодарность своему научному руководителю д.б.н., профессору Л.О. Карпачевскому и д.б.н. Самсоновой Вере Петровне за консультации, помощь и интерес к работе, а также сотрудникам кафедры физики и мелиорации почв - участникам Суздальской экспедиции 2000-2003 годов за возможность проведения эксперимента, всем сослуживцам кафедры общего земледелия за внимание и моральную поддержку.

Глава 1. Особенности варьирования водопроницаемости и факторы, влияющие на эти изменения.

Водопроницаемость - одно из наиболее изменчивых свойств почвы. (Рис.1) По мнению Н.А. Качинского (1931), следствием значительного варьирования водопроницаемости почв в пространстве является пестрота почвенного покрова. На нее влияют плотность, порозность, гранулометрический состав и др. (Качинский, 1931, Роде, 1965, Дмитриев, Манучаров, 1968). Существенное влияние на фильтрацию воды оказывает наличие в почве крупных промежутков, трещин, ходов червей, корневых ходов, кротовин, а также характер растительности. (Качинский, 1931, Роде, 1965, Безбородов, 1983). Установлена связь водо-

проницаемости с урожайностью (Доярснко, 1963) и возделываемыми культура.

ми (Mazurac and Conard, 1959).

В составе почвенного покрова Владимирского Ополья выделяют темно-серые лесные и серые лесные почвы разной степени оподзолешюсти, почвы со вторым гумусовым горизонтом. Он подвергается сельскохозяйственной обра, ботке в течение последней тысячи лет, и под действием этого основного антропогенного фактора изменяются свойства почвы. Несмотря на многовековую вспашку, стремящуюся, в принципе, сделать почвенный покров относительно однородным, неоднородность почвенного покрова остается основной причиной варьирования многих почвенных свойств и, в частности водопроницаемости. Обработка почвы приводит к росту доли наиболее мелких пор (<3мкм) в слое 1020 см (Шептухов с соавт., 1997), уплотнению почвы снижению водопроницае. мости и повышению глыбистости. (Зонн с соавт. 1999, Скворцова с соавт., 1995, 2002).

1000 100 10 I

0,1 001

I 8 15 22 29 36 43 50 57 64 71 78 85 92 99 106 ИЗ 120 127 134 141 148 155 162 —5-10сч ——ЗО-Зэсч —45-50см Рис.1. Графики изменения водопроницаемости вдоль профиля траншеи 1997 года

Особая роль в изменчивости водопроницаемости тяжелых минеральных почв принадлежит трещинам сезонной деформации, образующимся в результате цикличности периодов избыточного и недостаточного увлажнения. (Капилевич с соавт., 1989). Растрескивание почвенной массы может иметь место не только с поверхности, но и внутри почвенного профиля (Таргульян, 1974). Поверхност. ная и внутрипочвенная трещиноватость могут быть и обычно бывают не свя. занными между собой, т.к. являются результатом действия различно направлен.

ных и разновременных сил, действующих на почвенную массу. Наибольшей трешиноватостью в естественном состоянии характеризуются глинистые почвы, находящиеся в условиях контрастных водно-тепловых режимов (Розанов, 1983)

Трещиноватость, как одна из форм проявления почвенной неоднородности, относится к факторам, влияющим на изменение в пространстве водно-физических свойств серых лесных почв (Зайдельман , 1985, Макеева, 1988, Никулина, 2001). Для серых лесных почв исследование основных параметров величины водопроницаемости и влияние на нее трещиноватости изучено не достаточно, хотя и имеет важное практическое значение. Развитие статистических методов позволило по-новому оценить различные свойства почв и, в частности, водопроницаемость.

Глава 2. Объекты и методы исследования.

Исследования проводили на территории Владимирского ополья (г. Суздаль Владимирский НИИСХ) в июле 1997, 1998, 2000-2003 годов. Согласно опубликованным данным (Бутылкина, 1999, Железова, 2000, Архангельская с соавт. 2000, Губер с соавт., 2000) существует прямая связь оподзоленности и наличия второго гумусового горизонта (ВГГ). Профиль почвы с ВГТ всегда в той или иной степени оподзолен и соответственно имеет другие водно-тепловые режимы, но сравнению с серыми лесными неоподзоленными почвами. Между тем, в почвенном покрове немалую долю занимают почвы серые лесные без ВГТ, но слабо или средне оподзоленные. Все почвы были разделены на 3 группы: серые лесные неоподзоленные, серые лесные оподзоленные и серые лесные оподзоленные со вторым гумусовым горизонтом.

Были заложены три траншеи длиной более 40 метров, включавшие в себя серые лесные почвы разной степени оподзоленности, с разной мощностью гумусового горизонта (гумусовый горизонт, превышающий глубину вспашки, был назван вторым гумусовым горизонтом (ВГТ)). Водопроницаемость определялась методом трубок с переменным напором с шагом 25 см на 3 глубинах в 1997 и 1998 годах (5-10, 30-35,45-50 см) и на 4 глубинах в 2000 году (10, 30, 50, 70 см). Кроме того, в 2000 году было заложено по три пробные площадки на всех иссле-

дованных глубинах на разных подтипах почв перпендикулярно стенке траншеи. Трубки были размещены следующим образом: 8 трубок вдоль передней стенки траншеи и восемь трубок на расстоянии 30-60 см вглубь от нее.

В 2002 году были заложены 10 пробных площадок на делянках севообо-poтa и 3 площадки на защитной полосе. На них было проведено фотографирование трещин, измерен их размер (длина и ширина), проведено определение водопроницаемости, плотности почвы и влажности при появлении трещин. Подсчитано количество трещин вдоль и поперек рядков производственных посевов.

Для полученных данных был проведен двухфакторный дисперсионный анализ на значимость различий в значениях водопроницаемости и способах опробования. Данные были обработаны статистически при помощи пакетов «Sta-tistica» и Excel. Инструментом для исследования варьирования водопроницаемо -сти вдоль траншеи послужила вариограмма.

Глава 3. Пространственная изменчивость водопроницаемости.

3.1. Статистические характеристики водопроницаемости. Анализ данных позволил выявить некоторые общие закономерности изменения водопроницаемости. Значения медиан увеличились с глубиной во всех траншеях, а средние значения в 1997 и 1998 годах немного уменьшились к глубине 30-35 см. Распределения значений водопроницаемости обладали значительной правой асимметрией, о чем свидетельствует превышение средних над медианами (табл. 1). Такое распределение значений водопроницаемости характерно для почв, имеющих широкий диапазон крупных пор и трещин разного диаметра. Самая низкая водопроницаемость была отмечена на глубине 5-10 см, распределение укладывается в диапазон 2-3 мм/мин. В подпахотном горизонте (глубина 30-35 см) значения медиан водопроницаемости увеличились и стали наиболее близки средним по величине. Здесь самая низкая вариабельность водопроницаемости, а распределения почти симметричны. Такое распределение величин говорит о меньшем количестве крупных пор и трещин на этой линии опробования. Самая высокая водопроницаемость среди исследованных горизонтов наблюдалась в горизонтах ЕВ и В (45-50см и 70 см).

Таблица 1

Статистические характеристики водопроницаемости траншей (мм/мин).

Глубина N повтор-ность Среднее Медиана Минимум Максимум Дисперсия 11ижний квартиль Верхний Квартиль Коэффиц. вариации

1997 год

10см 165 2,0 0,18 0,01 133,3 177,9 0,09 0,36 654%

30см 165 1,3 1,06 0,09 11,11 1,55 0,74 1,52 94%

50см 165 7,8 3,51 0,18 200 311,4 2,11 7,41 227%

1998 год

10см 165 2,1 0,49 0,02 100 69,6 0,19 1,39 393%

30см 165 1,7 1,44 0,2 12,5 1,8 0,94 1,89 «1%

50см 165 2,3 156 / 0,45 20 5,9 1,1 2,38 108%

2000 год

10см 173 2,0 1,03 0,07 33,3 26,6 0,53 1,47 258%

30см 173 2,5 1,82 0,52 33,3 7.7 1,45 2,78 112%

50см 173 6,7 4 0,83 50 67,9 1,96 6,67 йз%

70см 173 7,8 5 0,15 50 74,1 2 10 110%

3.2. Изменение водопроницаемости вдоль траншеи. Для характеристики пространственного варьирования водопроницаемости были построены семива-риограммы. В идеале она вначале возрастает, а затем, после достижения некоторого значения, не меняется. Этот уровень называется порогом и теоретически равен дисперсии. Расстояние, начиная с которого семивариограмма уже не возрастает, называется радиусом корреляции (а корр). Значение семивариограммы о нуле называется наггет-эффектом (нагтет-дисперсией).

Различия в водопроницаемости имеют два уровня, которые проявляются на вариограмме в виде нагтет-дисперсии и пороговой дисперсии. Первый уровень включает в себя пространственные неоднородности размером менее 25 см и связан с неравномерностью вспашки и строения профиля: это структура почвы, рядность посевов, трещины, крупные поры и др. Второй уровень - это неод-

породности почвы, характерные для почвенного покрова Владимирского Ополья: разная степень оподзоленности, наличие или отсутствие второго гумусового горизонта.

По построенным вариограммам логарифма значений водопроницаемости можно увидеть, что во все годы и на всех трех глубинах дисперсии изменяются в определенных пределах (рис. 2 и 3). Самое высокое значение нагтет-дисперсии (Со) наблюдается в верхних 10 см почвы (1,0-1,2 (мм/мин)2) (рис. 4), т.е. на расстояния меньше 25 см здесь приходится самое большое варьирование значений водопроницаемости. Пороговые дисперсии не превышают по своим значениям 2 (мм/мин)2, что также является самым высоким пределом их изменения. На всех остальных глубинах дисперсии существенно меньше. Самыми низкими значениями наггет-дисперсии характеризуется глубина 30-35 см. (рис. 2).

Наблюдения показали, что на поверхности структура комковато-глыбистая с преобладанием мелких пор, которые не позволяют воде профильтровываться достаточно быстро. С другой стороны, наличие крупных трещин, начинающихся на поверхности и уходящих местами до глубины 20-25 см, дает возможность воде почти мгновенно проникнуть в глубь профиля. Величина водопроницаемости при этом достигает 100 и более мм/мин. Неоднородности первого уровня здесь более разнообразны и имеют более крупные размеры, чем на

глубине: расстояние между трещинами может достигать 20-25 см, расстояние между рядками посевов 12-13 см. На поверхности неоднородности первого уровня реже регистрируются при исследованиях, чем на глубине 50-70см, а соответственно, сильнее влияют на дисперсию водопроницаемости. Структурные отдельности неводопрочны, они быстро распадаются, и основная масса пор заплывает.

Рис. 3. Вариограмма водопроницаемости глубины 45-50 см. (Обозначения аналогичны легенде рис.3)

Минимум нагтет-дисперсий соответствует линии опробования 30-35 см. (рис 2 и 3, табл. 2.). Водопроницаемость здесь в первую очередь определяется наличием более водопрочной ореховатой структуры, обуславливающей довольно выровненное движение влаги. Поры на этой линии опробования наиболее одинаковы по размеру. Крупные трещины заполняются материалом из вышележащего пахотного слоя и поэтому практически полностью отсутствуют. Глубже почвенная масса разбивается межагрегатными трещинами, по которым идет преимущественное движение влаги. Это приводит к увеличению разброса значений на малых расстояниях и, следовательно, к увеличению наггет-дисперсии. С другой стороны, структурные агрегаты на глубине 30-35 см не имеют еще такой же четкой выраженности и прочности, как на глубине 45-50 и 70 см. Из-за этого и межструктурные трещины, как пути фильтрации воды, раз-

виты не так хорошо, как в нижележащем горизонте. Водопроницаемость на этой глубине самая стабильная.

Глубины 45-50 и 70 см отличаются большим разнообразием строения. Это проявляется, в первую очередь, в языковатости границ между горизонтами, лучшей оструктуренностью почвы. В отличие от верхней линии опробования, где была комковато-глыбистая структура, здесь агрегаты крупнопризматически-плитчато-ореховатые с трубчатыми внутрипедными и щелевидными межпедны-ми порами. Структурные отдельности хорошо сформированы, имеют четкие грани, по которым легко распадаются и по которым вода достаточно свободно фильтруется вниз. Значение полной дисперсии обусловлено суммарным влиянием неоднородностей обоих уровней. На всех глубинах наггет-дисперсия составляет около половины значения полной дисперсии. На второй уровень неодно-родностей приходится немного меньше. Такое соотношение между наггет (Со) и пороговой дисперсиями сохраняется на всю исследованную глубину траншеи и свидетельствует о том, что в варьировании водопроницаемости более существенную роль играют неоднородности первого уровня.

Величины наггег-дисперсии (1п(мм/мин))*

Рис. 4 Изменение величины наггет-дисперсии с глубиной.

С глубиной неоднородности почвы обоих уровней пропорционально уменьшаются. Структурные агрегаты становятся мельче, трещины, их ограничивающие, лучше сформированы, что вызывает пропорциональное уменьшение наггет и пороговой дисперсий по сравнению с глубиной 5-10 см. Это позволяет заключить, что для серых лесных окультуренных почв характерно устойчивое

соотношение компонентов дисперсии водопроницаемости, соответствующих разным пространственным составляющим, а обнаруженное устойчивое соотношение между пороговой и нагтет дисперсиями позволяет оценивать изменчивость водопроницаемости в пределах угодья по результатам стандартных испытаний, проводимых в разрезах.

Таблица 2

Параметры вариограмм водопроницаемости (данные прологарифмированы)

год Со Со/з' % а корр, м

10 см

1997 0.93 1.69 55.0 4,5

1998 1.33 2.16 61.6 4,0

2000 0.79 1.09 72.5

30 см

1997 0.19 0.47 40.9 3,25

1998 0.20 0.34 58.5 3,25

2000 0.20 0.32 61.3 3,75

50 см

1997 0.47 1.04 45.2 2,75

1998 0.24 0.46 52.2 2,5

2000 0.38 0.90 42.2 1,5

70 см

2000 0.69 1.06 65.1 2,25

На поверхности наггет-дисперсия составляет немного более половины полной дисперсии, на неоднородности второго уровня соответственно приходится меньше половины. С глубиной полная дисперсия уменьшается, а доля ис-однородностей второго порядка увеличивается. Это уменьшает пороговую дисперсию и радиус корреляции с глубиной. Таким образом, неоднородности первого уровня, включающие в себя структуру почвы, межагрегатные трещины и рядность посевов, ближе к поверхности почвы более разнообразны и играют более существенную роль в варьировании водопроницаемости. С глубиной межа! -регатные трещины становятся более частыми и мелкими, но хорошо сформиро-

ванными, происходит изменение структуры и уменьшение размеров агрегатов. Трещины иссушения перестают влиять на пороговую дисперсию значений водопроницаемости, т.к., в основном, не достигают необходимой глубины. Изменение структуры почвы уменьшает расстояние между трещинами иссушения: они начинают ограничивать более мелкие структурные агрегаты, а расстояние между ними сокращается до размеров, соответствующих неоднородностям первого уровня (менее 25 см). Это увеличивает разброс значений на малых расстояниях. Неоднородности второго уровня, связанные с неоднородностями почвенного покрова Владимирского Ополья, с глубиной также изменяют свои размеры. Это позволяет сделать вывод об уменьшении размеров второго уровня с глубиной и отражается на значениях радиуса корреляции.

Глава 4. Изменение водопроницаемости в зависимости от генетических подтипов почв.

4.1. Изменение водопроницаемости в зависимости от генетических подтипов почв. Как было отмечено выше, все почвы были разделены на 3 группы: серые лесные неоподзоленные, серые лесные оподзоленные и серые лесные оподзоленные со вторым гумусовым горизонтом. Самые низкие значения средних и медиан водопроницаемости были отмечены на глубине 10 см, незначительно выше на глубине 30 см, но на обеих линиях опробования они мало различались на всех почвах, хотя на неоподзоленных и были несущественно выше (рис. 5). На глубине 50 см уменьшаются варьирование водопроницаемости на почвах с ВГГ и медианные значения (7-2, 4-1, 5-2 мм/мин.). Такая ситуация может свидетельствовать о том, что на этих почвах влага проводится по более тонким порам и трещинам.

Логарифмирование данных по водопроницаемости траншей редко давало нормальное распределение (3 случая из 10) (табл. 3). Разделение всех значений водопроницаемости на три группы в соответствии с генетической принадлежностью (в зависимости от степени оподзоленности и наличия BГГ) увеличила долю нормальных распределений. Во все годы наблюдений никакая группа почв во

всех исследованных случаях и на всех глубинах не показала нормального рас. пределения величин водопроницаемости.

Рис. 5 График изменения медиан водопроницаемости.

Таблица 3

Уровни значимости аппроксимации нормальных распределений для серых лес. ных почв (1), серых лесных оподзоленных (2) и почв с BIT (3) (критерий хи-квадрат).

Рис.6.Гистограмма логарифма водопроницаемости почвы на глубине 10 см траншеи 2000 года.

Распределения, отличающиеся от нормального, чаще встречались на поверхности (5 случаев из 9). На глубине 30-35 см две трети всех распределений по критерию хи-квадрат оказались нормальными. Глубже (50 см) отличались от нормального только 2 из 9 распределений, а на глубине 70 см все величины были распределены нормально. Таким образом, с глубиной нормальность распределений становилась более вероятной. Возможно, это объясняется тем, что на поверхности регулярная обработка, разрушает структуру почвы, уничтожает травянистый покров, и нарушает естественный процесс почвообразования. С глубиной влияние вспашки уменьшалось, структура почвы становилась более водопрочной и стабильной, межагрегатные трещины лучше сформированными, а поры более однородными по размеру.

4.2. Результаты дисперсионного анализа. Различие в величинах водопроницаемости разных подтипов серых лесных почв оценивалось при помощи дисперсионного анализа. Площадки были заложены на серых лесных почвах, серых лесных оподзолснных и серых лесных оподзоленных со вторым гумусовым горизонтом. Объем выборок составил по 8 трубок при площадном и линейном опробовании и от 23 до 100 и более трубок вдоль стенки траншеи.

При траншейном способе исследования целостность почвенного покрова нарушается, могут появиться новые поры и трещины и увеличить водопроницаемость. Однако проверка схожести результатов при линейном и площадном типе опробования водопроницаемости в траншее показала, что вскрытие траншеей путей фильтрации воды не дает изменений в водопроницаемости. Различия в способе расстановки трубок для определения водопроницаемости по площадке или вдоль линии отсутствуют (при условии, что почву можно условно считать однородной). Выборки объемом, равным 8, при определении водопроницаемости не хватает для получения достоверных различий по этому свойству у разных подтипов серых лесных почв. Возможно, это связано не с отсутствием различий как таковых, а с недостаточным объемом выборки (табл. 4).

Дисперсионный анализ площадок обнаружил принадлежность к определенным классификационным почвенным единицам только на глубине 10 и 70 см. При анализе траншей и больших выборках отличия по водопроницаемости ока-

зались значимы для всех изученных подтипов серых лесных почв. Это свидетельствует о важности объема выборки для получения достоверной информации и о связи водопроницаемости и генезиса почв (табл. 5).

Таблица 4

Результаты дисперсионного анализа данных значимости различий при площадном и линейном способах определения водопроницаемости. («+» - значимые различия, «-» -незначимые различия)

Таблица 5

Результаты дисперсионного анализа на значимость различий в водопроницаемости разных подтипов серых лесных почв. («+» - значимые различия, «-» - незначимые различия)

Глава 5. Трещиноватость почв.

5.1. Размер трещин и полигонов. Причины появления и свойства, связанные с трещинами. Наблюдения серых лесных окультуренных почв показали, что все трещины, появляющиеся на площадках посевов, можно разделить на три группы. Наиболее крупные трещины диаметром более 1,5 см и глубиной более 20 см ограничивают полигоны диаметром не меньше 50-75 см. Средние трещины шириной 0,5-1 см и глубиной 3-20 см ограничивают полигоны от 20 до 50 см, а мелкие по ширине и глубяне 3-миллиметровые трещины часто даже не образуют сплошной линии и не выделяют полигонов на поверхности почвы. Последние обычно не влияют на водопроницаемость и заплывают при кратковременном дожде (около 10 мм).

Рис. 7 . Поверхностная трещиноватость почв со вторым гумусовым горизонтом (А) и серых лесных почв (Б).

Возможность отнесения их к той или иной категории трещиноватости зависит, в первую очередь, от влажности почвы. Первые трещины образуются, когда влажность почвы оказывается на уровне полевой влагоем кости (около 20 %) в июне - начале июля. По данным Т.А. Архангельской, Е.В. Шеина и др.,

(1999, 2000) почвы с BIT холоднее и лучше удерживают воду» а, следовательно, должны дольше не трескаться. Это подтверждается фотографиями С В. Железо-вой, на которых видно, что серые лесные неоподзоленные почвы имеют трещины уже в начале июня, а в почвах со вторым гумусовым горизонтом - их еще нет. Образованию трещин благоприятствует тяжелый гранулометрический состав, высокая влаго- и теплоемкость.

При увлажнении почвы набухают и трещины исчезают. По нашим исследованиям на пробных площадках для полного заплывания трещин под озимыми культурами понадобилось в среднем 20 мм осадков, что соответствует сильному дождю. Под яровыми культурами было достаточно 2-3 мм.

После прекращения полива трещины под озимыми культурами появились снова через 30-60 минут на том же самом месте, но они были меньшей ширины их края в отличие от исходных, были покрыты глинистым материалом. Влажность почвы на момент появления трещин здесь составила в среднем 23,4%. Несмотря на то, что мелкие трещины заплыли скорее и легче, и следовало бы ожидать более быстрого их появления вновь, однако, для этого потребовалось 5-6 часов (5часов 30 минут среднее). Влажность почвы при появлении трещин была здесь от 3,45 до 19,44%.

Исследование полигонов производилось в 2001 году на защитной полосе, состоящей из посевов ячменя. Было отмечено, что они изменяются в зависимости от подтипов почв. На почвах с BIT трещины были более узкими и мелкими (второго порядка). На серых лесных почвах полигоны были крупнее, а трещины шире и глубже. Самые крупные трещины были отмечены на самой северной (нижней по относительной высоте) части защитной полосы. Из 20 трещин 12 (60%) были шире 8 мм, а среднее расстояние между ними составило 83 см. Выше по склону с появлением признаков оподзоленности и BIT таких трещин оказалось в два раза меньше: 32%. Исследование размеров трещин на границе от серых лесных к почвам с ВГГ показало увеличение количества крупных трещин с 10% на первой половине делянки до 53% на второй половине. Таким образом, трещины более крупные встречаются на почвах серых лесных не оподзо-

ленных, а трещины второго порядка более характерны для почв оподзоленных со вторым гумусовым горизонтом.

Одна из возможных причин появления трещин на том или ином месте может быть связана с ростом посевов. «В почвах с сильным коркообразованием можно часто наблюдать, что появление проростков происходит только по трещинам между фрагментами корки». (Воронин, 1986г). При наблюдении различных вариантов роста культурных растений и их связи с трещинами были отмечены случаи возникновения трещин по междурядьям, по рядкам посевов или пересечения посевов. Таким образом, влияния растительности на образование трещин не отмечено, в разных случаях трещины возникали в разных местах, не связанных с растительностью. Объясняется этот факт, очевидно, тем, что кор-кообразование происходит после того, как появились всходы и, соответственно, более существенным фактором, влияющим на образование трещин, является обработка почвы, а не растительность.

Кроме того, рассмотрение влияния проективного покрытия растений на образование трещин показывает, что нельзя сказать, что его увеличение способствует более сильному иссушению почвы. Скорее наоборот, растения с меньшим проективным покрытием способствуют большему иссушению почвы из-за сильного испарения с поверхности, которому растения не препятствуют, т.к. не закрывают почву от солнца. Растения с большим проективным покрытием не увеличивают испаряемость с поверхности почвы за счет транспирации, а закрывают почву от испарения с ее поверхности.

5.2. Частота встречаемости трещин и её изменение по годам. В 2001 году при линейном опробовании на защитной полосе вдоль посевов были заложены две трансекты по 5 м каждая. Первая трансекта пересекла 10 трещин 1-го и 2-го порядков на серых лесных почвах. На второй трансекте, расположенной на почвах с ВГГ встретилось 17 крупных трещин. Доля трещин, занимаемая от всей длины трансекты, составляла 5-8 %, однако, при совпадении периодов постановки трубок и появления трещин вероятность влияния последних на водопроницаемость может возрасти в несколько раз. На трансекты было поставлено по 21 трубке через каждые 25 см. На трещины попали пять и шесть трубок, ко-

торые обнаружили в результате провальную водопроницаемость. Соответственно вероятность попадания трубки на трещину в эксперименте составила 24% и 29%. Случайно оказались очень близки по значениям периодичность расстановки трубок и появление на поверхности трещин: 25 см - расстояние между трубками, 27 см - среднее расстояние между трещинами 2-го порядка и 50-75 см - между трещинами 1-го порядка. Несмотря на различия в количестве трещин на первой и второй трансектах, их влияние на водопроницаемость оказалось практически одинаковым. Причиной этого, по-видимому, является то, что трещины почв с ВГГ были мельче и не всегда влияли на водопроницаемость, трещины же на серых лесных почвах были шире и глубже и обнаруживали провальную водопроницаемость даже при некотором удалении от поставленной трубки.

В 2002 году площадь трещин под озимыми культурами составила около 11% от площади почвы. На момент наблюдений площадь трещин под яровыми культурами была очень незначительна, т.к. они не превышали по ширине и глубине 2 мм. На защитной полосе среднее расстояние между крупными трещипа-ми составило поперек рядков посевов 58-68 см, вдоль от 55 до 80 см.

Среднее расстояние между трещинами в 2003 году вдоль рядка овса составило 8-10 см, поперек 10-12 см. То есть можно отметить, что частста встpe-чаемости трещин не зависела от направления вспашки, в обоих направлениях трешины встречались примерно с одинаковой частотой.

Глава 6. Влияние обработки на трещиноватость и водопроницаемость почвы.

Одной из причин образования трещин является возделываемая культура и вид агротехнической обработки. На исследованных полях были посеяны следующие культуры: озимая и яровая пшеница, рожь, картофель, черный пар, овес, многолетние травы. Применялась отвальная весенняя или осенняя вспашка почвы, культивация, боронование.

Наиболее сильно трещиноватость была выражена при посеве зерновых культур, менее всего - на черном пару. Этот факт объясняется тем, что проведение регулярных культивации на черном пару способствовало разрушению по-

верхностной корки почвы, уменьшению испарения воды и засыпанию образующихся трещин. Посадка картофеля вызывала неравномерное иссушение почвы, и до окучивания трещины диаметром 0,5-1 см образовывались и сохранялись даже при влажности 25-27%.

Рис 8 Поверхностная трсщнноватость под яровыми (А) и озимыми к>льт> рами (Б)

В отдельную группу можно выделить площадки, расположенные на защитной полосе под ячменем. Основная масса трещин на них была 3 порядка, т е по ширине не превышала 1-1,5 мм С другой стороны на этом поле имелись огромные трещины шириной до 2 см, глубиной более 20 и протяженностью в десятки метров. Эти трещины ограничивали полигоны диаметром 40-60-80 см и располагались как вдоль, так и поперек поля Выделение этих площадок в отдельную группу связано с тем, что всей видимости защитная полоса пересекала границы контуров различных подтипов почв в отличие от пробных площадок на опытных де тиках, где преобладали почвы со вторым гумусовым горизонтом

В 2002 году на полях сельхоз угодий НИИСХ были заложены 10 пробных площадок на делянках, засеянных озимой пшеницей и рожью, овсом и яровой пшеницей. Под всеми культурами к июлю образовались трещины, которые были разделены на две группы: трещины яровых и трещины озимых культур Трещины на почвах с яровыми культурами были мелкими, их ширина и глубина не превышала 2 мм (рис. 8). Они не выделяли четких полигонов, хотя поверхность почвы была покрыта тонкой (не более 5 мм) коркой На поверхности можно было наблюдать наличие «смывов» мелких почвенных агрегатов, диаметром

около 1-1,5 мм, очевидно, выбитых дождем из пахотного слоя почвы и собранных на пониженных участках поверхности.

Трещины на делянках с озимыми культурами были крупными 1-2 см

шириной и 5-8 см глубиной. На поверхности почвы они выделяли четкие поли-!оны диаметром около 10-15 см. Весь почвенный покров был похож на брусчатку. Трещины составляли около 10-12 % от общей поверхности почвы, но они могли увеличить водопроницаемость всей поверхности почвы вплоть до провальной.

Известно, что озимые культуры оказывают более благоприятное влияние на структуру почвы, чем яровые посевы. Однако, в очень сухой год (осадки отсутствовали в течение 2-3 летних месяцев) на поверхности почвы под озимыми культурами образовалась толстая корка (3-5 см) с низкой собственной водопроницаемостью (средние значения 0,95-2,22мм/мин, дисперсии 0,01-0,36). Под яровыми культурами водопроницаемость была также одинакова на всех площадках, но средние ее значения превышали водопроницаемость под озимыми более чем в два раза (2,04-4,63мм/мин, дисперсии от 0,03 до 3,38).

Постановка трубок в центр полигона дала возможность оценить водопроницаемость непосредственно самого полигона, без учета трещин. Систематическая постановка трубок, например через каждые 25 см, дала бы провалыпю водопроницаемость, т.к. количество точек, не пересекающих трещину и имеющих необходимую площадь для постановки трубок (примерно 28-29 см2), встречалась редко. Трубки, поставленные вблизи трещины (на расстоянии 2-4 см) обнаруживали провальную водопроницаемость.

Глава 7. Фильтрация воды через профиль почвы и трещины.

В летний период при сильном иссушении почвы образуются крупные сочленения из 2-3 трещин. В эти места во время дождя может поступать значи-1ельное количество осадков. В первые минуты поступления воды они могут поглотить 4-7 литров воды и затем постепенно провести ее вглубь профиля. Разрезы, вырытые перпендикулярно протяженности трещины, и йодное окрашивание выявило преимущественные пути фильтрации воды при сильном её потоке. Вода

стекала вниз почти вертикально по трещине, просачиваясь в стенки трещины на ширину не более 6-8 см. На уровне плужной подошвы вода растекалась в стороны и уходила вглубь тонкими потоками по более водопроницаемым горизонтам ЕВ или В. Часть воды с плужной подошвы поднималась вверх в пахотный слой на 5-8 см. Таким образом, притрещинная масса увлажнялась сильнее, чем межтрещинная. Кроме того, с поверхности почва могла оказаться суше, чем на глубине, так как вода, стекая с плотной поверхности корки, уходила в трещины.

В профиле видно, что сама трещина заполнена более рыхлым и гумуси-рованным материалом, чем окружающая её почва. Продолжение трещины ниже плужной подошвы иногда сдвинуто несколько в сторону относительно се поверхностного проявления и выделялось в виде гумусированного языка. На этом же уровне было отмечено несколько ловушек гумусированного материала, расположенных но нижней границе трещины. Часто трещины соединялись между собой ниже или на уровне плужной подошвы.

Выводы.

1. Водопроницаемость - серых лесных почв Владимирского ополья варьирует в пределах полипедона от нескольких сотых до 100 и более мм/мин. Ее распределения обладают значительной правой асимметрией, что может быть связано с наличием крупных пор и трещин разного размера.

2. В пространственной изменчивости водопроницаемости выделяются два уровня. Первый - включает в себя неоднородности размером менее 25 см и связан с особенностями вспашки и строения почвы: рядность посевов, трещины, крупные поры, структура почвы. Второй уровень - это неоднородности почвы, характерные для почвенного покрова Владимирского Ополья: наличие или отсутствие ВГГ, степень оподзоленности.

3. Наггет-дисперсия, отражающая влияние на водопроницаемость неоднородно-стей первого уровня, составляет 50-70% от общей дисперсии. Такое соотношение компонентов водопроницаемости сохраняется на всю исследованную глубину почвенного профиля. Устойчивое соотношение между пороговой и наггет-дисперсиями позволяет оценивать изменчивость водопроницаемости в

пределах угодья по результатам стандартных испытаний, проводимых в разрезах. С глубиной доля неоднородностей второго уровня, связанная со строением почвенного покрова, закономерно возрастает.

4. Тысячелетняя обработка серых лесных почв, способствует выравниванию различий в свойствах почвы на поверхности. Размеры неоднородностей, связанные с различиями в строении почвенного покрова, с глубиной закономерно уменьшаются, что отражается на величине пороговой дисперсии и радиуса корреляции.

5. Дисперсионный анализ траншей показал значимые различия в водопроницаемости разных подтипов серых лесных почв. Однако эти различия выявляются лишь при большом объеме экспериментальных данных.

6. Трещины иссушения составляют постоянный компонент почвенного покрова Владимирского ополья. В зависимости от размера и влияния на водопроницаемость все трещины делятся на три большие группы: 1) шириной более 1 см и 2) шириной 0,4-1 см. Эти трещины увеличивают водопроницаемость до провальной (сквозной). 3) Трещины шириной менее 4 мм - заплывают в первые минуты выпадения осадков и не влияют на водопроницаемость почвы.

7. Трещины иссушения появляются раньше на серых лесных почвах и в дальнейшем оказываются шире и глубже, чем трещины на почвах со вторым гумусовым горизонтом. Трещины, формирующиеся под озимыми культурами отличаются сравнительно небольшой глубиной (5-8 см). Они ограничивают полигоны диаметром 10-15 см и занимают 10-12% площади. Полная водопроницаемость на делянках с такими трещинами увеличивается до провальной.

8. Возникновение трещин в том или ином месте может быть связано с различными причинами, но повторно на сельскохозяйственных угодьях в течение сезона они образуются на одном и том же месте. На глубине продолжение трещины может быть сдвинуто несколько в сторону относительно ее поверхностного проявления и выделяться в виде гумусированного языка. Такое ее расположение может определять как провальную водопроницаемость при отсутствии трещины на поверхности.

Основные результаты исследований опубликованы в следующих работах.

1. Влияние трещиноватости на водопроницаемость серых лесных почв. В сб. «Масштабные эффекты при исследовании почв» , 2001, М., Изд. Моск. Ун., с. 214-217.

2. Пространственная изменчивость водопроницаемости пахотных серых лесных почв. «Вестник МГУ, сер. Почвоведение». 2004, №2, с. 10-16.

3. Связь трещиноватости с обработкой серых лесных почв. Тезисы докладов 4 съезда почвоведов (в печати).

Отпечатано в отделе оперативной печати Геологического ф-та МГУ Тираж 100 экз. Заказ № ЗЯ

» - 7 С 0 9

Содержание диссертации, кандидата биологических наук, Дядькина, Светлана Евгеньевна

Введение.

Глава 1. Особенности варьирования водопроницаемости и факторы, влияющие на эти изменения.

1. Водопроницаемость почв.

1.1. Водопроницаемость - как свойство, зависимость от различных факторов.

1.2. Водопроницаемость-зависимость от пространства и времени.

1.3. Зависимость от обработки.

1.4. Водопроницаемость -зависимость от растительности.

1.5. Изменение водопроницаемости почв при различных способах опробования.

2. Трещиноватость почв.

2.1. Классификация и размеры трещин.

2.2. Коркообразование на поверхности почвы.

2.3. Факторы, влияющие на образование трещин.

2.4. Процесс образования трещин.

2.5. Образование трещин: связь с водопроницаемостью.

2.6. Влияние минимизации обработки на трещиноватость почв.

Глава 2. Объекты и методы исследования.

Глава 3. Пространственная изменчивость водопроницаемости.

3.1. Статистические характеристики водопроницаемости.

3.2. Пространственная изменчивость водопроницаемости пахотных серых лесных почв.

Глава 4. Изменение водопроницаемости в зависимости от генетических подтипов почв.

4.1. Изменение водопроницаемости в зависимости от генетических подтипов почв.

4.2. Результаты дисперсионного анализа.

Глава 5. Трещиноватость почв.

5.1. Размер трещин и полигонов. Причины появления и свойства, связанные с трещинами.

Глава 6. Влияние обработки и возделываемых сельскохозяйственных культур на водопроницаемость и трещиноватость почв.

Глава 7. Фильтрация воды через трещины.

Выводы.

Введение Диссертация по биологии, на тему "Пространственная изменчивость водопроницаемости серых лесных почв Владимирского ополья"

Почвенный покров Владимирского ополья сложен. Его основные компоненты - серые лесные почвы и серые лесные почвы со вторым гумусовым горизонтом различаются по многим морфологическим, физическим и химическим свойствам. Одной из причин разнообразия может быть различия в водном режиме этих почв. Исследование водного режима почвы требует знания не только приходных и расходных статей влаги, но и свойств почвы, отражающих особенности перемещения влаги в почвенной массе. Водопроницаемость является одним из этих свойств. Для серых лесных почв сведения об изменчивости этого показателя в пространстве не достаточны, хотя информация об этом необходима не только для понимания генезиса этих почв, но и для прогнозирования их водного режима.

Целью работы было исследование водопроницаемости серых лесных почв Владимирского ополья. В задачи входило:

1. Определение статистических законов распределения и их параметров для водопроницаемости отдельных компонентов почвенного покрова;

2. Определение вкладов отдельных компонент в общую вариабельность свойства;

3. Оценка роли трещиноватости в пространственной изменчивости водопроницаемости;

4. Определение характеристик пространственной вариабельности трещиноватости для разных компонентов почвенного покрова Владимирского ополья.

Было обнаружено, что варьирование водопроницаемости почв Владимирского ополья в пределах полипедона на 50-70% определяется пространственными неоднородностями почв размером менее 25 см, которые включают в себя структуру почвы, неравномерность обработки, рядность посевов, крупные поры и трещины и др. Большие неоднородности из-за многолетней обработки имеют меньшее влияние. Постоянное влияние на водопроницаемость почв оказывают трещин иссушения. Были выделены три группы трещин, приуроченных к серым лесным почвам и почвам со вторым гумусовым горизонтом (ВГГ) и влияющих на водопроницаемость.

Полученные результаты могут быть использованы для расчетов необходимого числа повторностей при оценке средних значений водопроницаемости с заданной точностью; при определении оптимальных схем размещения точек опробования для целей режимных и мониторинговых наблюдений и при прогнозах водного режима комплексного почвенного покрова Владимирского Ополья.

Автор выражает глубокую благодарность доктору биологических наук Самсоновой Вере Петровне за консультации и помощь в работе. Отдельная благодарность Самсоновой В.П. и Железовой C.B. за предоставленные фотографии к рисунку №17 и к рисунку №18.

Заключение Диссертация по теме "Почвоведение", Дядькина, Светлана Евгеньевна

Выводы.

1. Водопроницаемость - серых лесных почв Владимирского ополья варьирует в пределах полипедона от нескольких сотых до 100 и более мм/мин. Ее распределения обладают значительной правой асимметрией, что может быть связано с наличием крупных пор и трещин разного размера.

2. В пространственной изменчивости водопроницаемости выделяются два уровня. Первый - включает в себя неоднородности размером менее 25 см и связан с особенностями вспашки и строения почвы: рядность посевов, трещины, крупные поры, структура почвы. Второй уровень -это неоднородности почвы, характерные для почвенного покрова Владимирского Ополья: наличие или отсутствие ВГГ, степень оподзоленности.

3. Наггет-дисперсия, отражающая влияние на водопроницаемость неоднородностей первого уровня, составляет 50-70% от общей дисперсии. Такое соотношение компонентов водопроницаемости сохраняется на всю исследованную глубину почвенного профиля. Устойчивое соотношение между пороговой и наггет-дисперсиями позволяет оценивать изменчивость водопроницаемости в пределах угодья по результатам стандартных испытаний, проводимых в разрезах. С глубиной доля неоднородностей второго уровня, связанная со строением почвенного покрова, закономерно возрастает.

4. Тысячелетняя обработка серых лесных почв, способствует выравниванию различий в свойствах почвы на поверхности. Размеры неоднородностей, связанные с различиями в строении почвенного покрова, с глубиной закономерно уменьшаются, что отражается на величине пороговой дисперсии и радиуса корреляции.

5. Дисперсионный анализ траншей, показал значимые различия в водопроницаемости разных подтипов серых лесных почв. Однако эти различия выявляются лишь при большом объеме экспериментальных данных.

6. Трещины иссушения составляют постоянный компонент почвенного покрова Владимирского ополья. В зависимости от размера и влияния на водопроницаемость все трещины делятся на три большие группы: 1) шириной более 1 см и 2) шириной 0,4-1 см. Эти трещины увеличивают водопроницаемость до провальной (сквозной). 3) Трещины шириной менее 4 мм - заплывают в первые минуты выпадения осадков и не влияют на водопроницаемость почвы.

7. Трещины иссушения появляются раньше на серых лесных почвах и в дальнейшем оказываются шире и глубже, чем трещины на почвах со вторым гумусовым горизонтом. Трещины, формирующиеся под озимыми культурами отличаются сравнительно небольшой глубиной (58 см). Они ограничивают полигоны диаметром 10-15 см и занимают 1012% площади. Полная водопроницаемость на делянках с такими трещинами увеличивается до провальной.

8. Возникновение трещин в том или ином месте может быть связано с различными причинами, но повторно на сельскохозяйственных угодьях в течение сезона они образуются на одном и том же месте. Па глубине продолжение трещины может быть сдвинуто несколько в сторону относительно ее поверхностного проявления и выделяться в виде гумусированного языка. Такое ее расположение может сказываться на водопроницаемости как провальная величина при отсутствии трещины на поверхности.

Библиография Диссертация по биологии, кандидата биологических наук, Дядькина, Светлана Евгеньевна, Москва

1. Алифанов В.М. Палеокриогенез и современное почвообразование. Пущино, 1995.

2. Архангельская Т.А. Мазиров М.А., Губер А.К. исследования температурного режима серых лесных почв Владимирского ополья.2001, с. 36-38.

3. Ахтырцев Б.П. Серые лесные почвы Центральной России. Воронеж, Изд. ВГУ, 1979.

4. Базыкина Г.С., Роде A.A. Методы изучения водного режима почв. В сб. Принципы организации и методы стационарного изучения почв. М., «Наука», 1976, с. 95-198.

5. Безбородое Г.А. Халбаева P.A. Влияние дождевых червей на водопроницаемость почвы. //Почвоведение, 1983, №1, с.64-67.

6. Бондарев А.Г., Кузнецов И.В. Проблема деградации физических свойств почв России и пути ее решения. //Почвоведение, 1999, №9, с. 1126-1131.

7. Ю.Вадюнина А.Ф., Корчагина 3.А. Методы исследования физических свойств почв и грунтов. М., «Высшая школа», 1973.

8. П.Волокитин М.П., Хан К.Ю., Сон Б.К., Золотарева Б.Н. Оценка деградации некоторых агрофизических показателей почв. //Почвоведение, 1997, №1, с. 57-63.

9. Воронин А.Д., Основы физики почвы, Изд. Московского университета 1986. С. 101-105, 124-128, 159-162.

10. Воронин А.Д. Структурно-функциональная гидрофизика почв. //Изд. Московского университета, 1984, С. 113-116.

11. Гоголев А.И., Дронова Т.Я., Соколова Т.А., Таргульян В.О. Процессы преобразования глинистого материала в почвах с глинисто-дифференцированным профилем разных природных зон. //Почвоведение, 1996,№11,с. 1367-1375.

12. Горленко М.В., Семионова J1.B., Лысак J1.B., Студепикипа H.H., Звягинцев Д.Г. Комплексная характеристика микробных сообществ серых лесных почв Владимирского ополья.//Вестник Моск. Ун-та. Сер. 17, Почвоведение, 2001, №1.С.35-42.

13. Григорьев В.Я., Кузнецов М.С., Соловьева О.В. Приближенный расчет скорости инфильтрации дождевого стока в почву. // Почвоведение, 1993, №3, с. 100-105.

14. Губер А.К., Архангельская Т.А. О существовании особого гидротермического режима серых лесных почв со вторым гумусовым горизонтом. В сб. Масштабные эффекты при исследовании почв. Изд. Московского университета, 2001. С. 186-196.

15. Гугалинская J1.A. Почвообразование и криогенез центра Русской равнины в позднем плейстоцене. Пущино, 1982, с.58-66.

16. Гумматов Н.Г., Жиромский C.B., Мироненко Е.В., Пачепский Я.А., Щербаков P.A. Геостатистический анализ пространственной изменчивости водоудерживающей способности серой лесной почвы. //Почвоведение , 1992, № 6, с.52-62.

17. Гумматов Н.Г., Пачепский Я.А.,. Щербаков P.A. Пространственно-временная изменчивость водоудерживания серой лесной почвы. Почвоведение, 1991, №9, С.169-175.

18. Гусев Е. М. Влияние горизонтальной неоднородности коэффициента фильтрации почвы на интенсивность впитывания. Метеорология и гидрология, 1978, №7, 66-73.

19. Дмитриев Е.А. К генезису почв и почвенного покрова Владимирского ополья вблизи Суздаля // Вестник Моск. Ун-та. Сер. 17. Почвоведение. 2000. №1. С.3-9.

20. Дмитриев Е.А. К методике изучения путей передвижения в почве жидкой влаги. Научные доклады высшей школы. Биологические науки. 1971, №5.

21. Дмитриев Е. А., Карпачевский JI. О., Сапожников П. М. Некоторые физические свойства морфонов и морфологических элементов дерново-подзолистой почвы.— Почвоведение, 1981, № 1, с. 75—85.

22. Дмитриев Е.А., Липатов Д.Н., Милановский Е.Ю. Содержание гумуса и проблема вторых гумусовых горизонтов в серых лесных почвах Владимирского ополья.// Почвоведение, 2000, №1,с.6-15.

23. Дмитриев Е.А., Манучаров A.C. Об асимметрии в распределении водопроницаемостей. // Почвоведение, 1967, № 5, с. 46-54.

24. Дмитриев Е.А., Манучаров A.C. К объяснению причин асимметрии в распределении водопроницаемости.//Почвоведение, №7,1968.

25. Дмитриев Е.А., Хохрина Т.К. О путях передвижения впитывающейся в почву влаги. // Сб.: Проблемы сельскохозяйственной науки в Московском Университете. Изд. МГУ, 1975, с. 123-126.

26. Дмитриев Е.А., Щеглов В.Н., Басевич В.Ф. Морфология движения впитывающейся во влажную почву влаги и определяющие ее факторы // Вестник МГУ, сер. 17, почвоведение, 1985, № 1. С. 31-36.

27. Дмитриев Е.А., Щеглов В.Н., Басевич В.Ф. Характер миграции воды во влажных почвах // Почвоведение, 1985, № 8, С. 61-65.

28. Дояренко А.Г. Избранные сочинения. Изд. Сельскохозяйственной литературы, журналов и плакатов. М., 1963.

29. Дубровина И.В. Агрохимические показатели плодородия и продуктивность почв Владимирского ополья. //Почвоведение, 1991, №1, с.78-84.

30. Дубровина И.В., Градусов Б.П. Химико-минералогическая характеристика почв Владимирского ополья. Почвоведение, №3, 1993, с. 63-73.

31. Жслезова C.B. Влияние почвенных условий и технологии возделывания сельскохозяйственных культур на состояние агрофитоценозов (па примере многолетнего опыта ВНИИСХ). Автореферат на соиск. ученой степени кандидата биологических наук. Москва, 2000.

32. Зайдельман Ф.Р. Гидрологический режим почв Нечерноземной зоны. Ленинград, Гидрометеоиздат, 1985, с.Юб.Экологическая роль трещин.

33. Зайдельман Ф.Р. Рыдкин Ю.И., Земскова Т.П. Диагностическое значение кутан и ортштейнов для оценки степени заболоченности серых лесных почв // Почвоведение 1987, № 4, с. 85-94.

34. Зборищук Н.Г., Дронова Т.Я., Попова Т.В. Образование и свойства ирригационных корок на черноземах. //Почвоведение, 1987, №12, с. 7280.

35. Зонн C.B., Долгов C.B., Иванова Н.Б. Об изменении почвепно-гидрологических процессов при антропогенном воздействии на почву. //Почвоведение, №6, 1999, с. 704-711.

36. Капилевич Ж.А., Целищева Л.К., Высоченко A.B. Природа водопроницаемости тяжелых почв. //Почвоведение, 1989, №4, с.55.

37. Карпенко В.Д., Савостьянов В.К., Ерхов Н.С. Безнапорная водопроницаемость почв Средней Сибири. //Почвоведение, 1991, №10, с 61.

38. Качинский H.A. Изучение физических свойств почв и корневых систем растений. Сельхозгиз, 1931.

39. Качинский H.A., Физика почвы. Изд. Высшая школа, 1970, стр. 31—44.

40. Корсунская Л.П., Мелешко Д.П., Пачепский Я.А. О фильтрационной гетерогенности и конвекционно-дисперсионном массопсрсносе в почвах. //Почвоведение, 1986, №7, с.42-49.

41. Костяков А.И., О динамике коэффициента просачивания воды в почвогрунты и необходимости динамического подхода к его изучению в мелиоративных целях. //Почвоведение, 1932, №3.

42. Кузнецова И.В., Данилова В.И. О разуплотнении почв под влиянием процессов набухания усадки. //Почвоведение, 1988, № 6, с.59-70.

43. Кузнецова И.В., Данилова В.И. Влияние гранулометрического, минералогического состава и содержания органического вещества на набухание почв. //Почвоведение, №10, 1991, с. 61-83.

44. Кузякова И.Ф., Романенков В.А., Кузяков Я.В. Применение метода геостатистики при обработке результатов почвенных и агрохимических исследований.//Почвоведение, 2001, №11, с. 1365-1376.

45. Лысенко М.П., Состав и физико-механические свойства грунтов, М., Недра, 1980.

46. Макеев А.О., Дубровина И.В. география, генезис и эволюция почв Владимирского ополья. //Почвоведение, 1990, №7.

47. Макеева В.И. Влияние увлажнения и иссушения на структурное состояние почвы. // Почвоведение, 1988, №12, с. 80-87.

48. Миненко А.К., Шептухов В.Н., Ушакова Л.А. Влияние минеральных удобрений и соломы на агрофизические и биологические свойства дерново-подзолистой почвы. Почвоведение, 1987, №2, с. 75-84.

49. Михеева И.В. Изменение пространственной вариабельности свойств почвы при антропогенном воздействии. // Почвоведение, 1997, №1, с. 102-109.

50. Никулина М.В. Экспериментальное обеспечение и оценка точности модели влагопереноса в почвах с учетом макропорозности. Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук. Москва, 2001.

51. Петрова М.В., Сапожников П.М., Устинов A.A. Статистические модели кривых водоудерживания почв. Почвоведение, 1987, №2, с. 42-51.

52. Попов Ю.М, Мамонов А.Г. Об определении водопроницаемости засоленно-солонцеватых почвогрунтов. //Почвоведение, 1991, №7, с 144.

53. Почвоведение. Под редакцией Ковды В.А., Розанова Б.Г. 2 часть. Москва, Высшая школа, 1988.

54. Путеводитель научных полевых экскурсий Ш съезда Докучаевского общества почвоведов. (11-18 июля 2000г., Суздаль), Москва 2000.

55. Роде A.A. Методы изучения водного режима почв. М., Изд. Академии наук СССР, 1960.

56. Роде A.A. Учение о почвенной влаге. JI., Гидрометеорологическое издательство, 1965.

57. Розанов Б.Г. Морфология почв. Изд. МГУ, 1983. С. 144-145, 183-185, 188.

58. Самсонова В.П., Автореферат диссертации на соиск. уч. степени доктора биол. наук, 2003.

59. Самсонова В.П, Дмитриев Е.А., Витязев В.Г. Пространственная организация морфологических профилей и удельной поверхности в пахотной дериово-подзолистой почве.//Почвоведение, 1997, №10, с. 1200-1206.

60. Сапожников П.М. Связь набухания некоторых почв с категориями удельной поверхности и энергетикой почвенной влаги. //Почвоведение, 1985, №3, с. 40-45.

61. Сапожников П.М., Скворцова Е.Б., Уткаева В.Ф., Щепотьев В.П. Физические свойства и структура порового пространства серой лесной почвы при нормированном нагружении. //Почвоведение, 1987, №3 с. 4857.

62. Скворцова Е.Б. Строение порового пространства естественных и антропогенных почв. Автореферат на соискание ученой степени доктора сельскохозяйственных наук. Москва, 1999.

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

64. Скворцова Е.Б., Сапожников П.М. Сезонная динамика строения порового пространства в пахотных горизонтах серых лесных почв. // Почвоведение, //2002, №3 с.319-326.

65. Скворцова Е.Б., Сапожников П.М. Трансформация порового пространства уплотненных почв в ходе сезонного промерзания и оттаивания. // Почвоведение, 1998, №11 с.1371-1381.

66. Стрельченко В.П., Орлянский A.A. Водопроницаемость дерново-подзолистых супесчаных почв при различных способах обработки. //Почвоведение, 1987, №8, с.69-75.

67. Судницын И.И., Сидорова М.А. Моделирование динамики влагопроводности не насыщенных водой почв. //Вестник Московского университета, Серия 17, Почвоведение, №4, 1988, с. 41.

68. Таргульян В.О., Бирина А.Г., Куликов A.B., Соколова Т.А., Целищева JI.K. Организация, состав и генезис дерново-палево-подзолистой почвы на покровных суглинках. Морфологическое исследование. X международный конгресс почвоведов. Москва 1974.

69. Толчелышков Ю.С., Самойлова Е.М., Гребенников A.M., Кондрашкин Е.А., Мазур A.B. Влияние трещиноватости на водный режим южных черноземов Западной Сибири.//Почвоведение, 1991, №11, С.24-31.

70. Тынбаев В.Г. Пространственное изменение физических свойств почвенного покрова Владимирского ополья в условиях долговременного вегетационного опыта. В сб. Масштабные эффекты при исследовании почв. Изд. Московского университет, 2001. С. 206-210.

71. Федоровский Д.В., Кашина Н. П., Микропестрота серых лесных почв и особенности питания растений. // Агрохимия, 1970, №2, 49-59 РЖ №6.57.254, 1970.

72. Физические условия почвы и растение. Под редакцией И.Н. Лнтипова-Каратаева и A.A. Ничипоровича. Изд. Иностранной литературы, М., 1955.

73. Шеин Е.В. Комплекс полевых исследований физических свойств и процессов в почвах. //Почвоведение, 1987, №2, с. 35-41.

74. Шеин Е.В., Березин П.Н., Гудима И.И. Дифференциальная пористость почв. //Почвоведение, 1988, №3, с. 53-65.

75. Шеин Е.В., Махновецкая C.B. Агрофизическая оценка почв на основе анализа прогнозного водно-воздушного режима // Почвоведение. 1995. №2. С. 187-191.

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

77. Шеин Е.В., Салимгареева O.A. Пространственная вариабельность свойств и водного режима чернозема типичного.// Вестник МГУ, сер. 17, почвоведение, 1997, №4.

78. Шептухов В.Н., Нестерова A.B., Коновалов С.Н., Скворцова Е.Б. Водный режим и структурно-гидрофизические показатели дерново-подзолистых почв при минимизации обработки. //Почвоведение, 1997, №3, с.360.

79. Banney Richard W., Beatty Marvin Т. Clay translocation and albic tongue formation in two glossoboralfs of westcentral Welconsin "Soil sei. Soc. Amer. Proc.", 1969, 33, №5, 768-755.РЖ №7.57.82, 1970.

80. Beckett P.H.T. and Webster R. Soil variability: a review /Soil and Fert., 1971, v.34,№l.

81. Berdanier C. Reeese., Jr. Hanna William J. Observations of hydraulie conductivity in some mid New Gersey soils. "Soil Sci" 1970, 110, №5, 363364 (англ.) РЖ, №6, 115, 1971

82. Chertkov V.Y. Modeling the pore structure and shrinkage curvc of soil clay matrix. Geoderma, 95 (2000), 215-246.

83. Dcrr B.D., Matelsky R.P., Petrsen P.W. Soil factors influencing percolation test performance. "Soil Sci. Sos. Amer. Proc.," 1969, 33, №6, 942-946, (англ.) Р.Ж., №9. 57,89, 1970

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

85. Hendrickx Jan M.H., Yao Tzung-mow. Prediction of wetting front stability in dry field soils using soil and precipitation data. // Geoderma, Vol. 70, 1996, Nos. 2-4, pp. 265-280.

86. Kuraz V. Kutelek M. Vertical infiltration of water in soil of a nonuniform moisture. " Int. Water Eros. Symp. Prok Vol" Praha, 1970. 183-197 (англ.) РЖ №4. 102, 1971.

87. Preston S., В.S. Griffiths & I.M. Young. An investigation into sources of soil crack heterogeneity using fractal geometry. European Journal of Soil Science, March 1997,48,31-37.

88. Ringrose-Voase A.J., Sanidad W.B. A method for development of surface cracks in soils: application to crack development after lowland rice. Geoderma 71 (1996) 245-261.

89. Velde B. Surface cracking and aggregate formation observed in a Rendsina soil, La Touché (Vienne) France. Geoderma 99 (2001) 261-276.

90. Webster R., Oliver M.A. Sample adequately to estimate variogramms of soil properties. Journal of Soil Science. 1992, 43: 1, 177-192.

91. Wilding L.P., Bouma J., Don W.Goss. Impact of Spatial Variability on Interpretative Modelling. Quantitative Modelling of Soil Forming Processes. SSSA Special Publication 39. 1994. P.62-75.

92. Zal R., Bridge B. G. Collus -Yeorge N. The effect of columu diameter on the infiltration behavior of a swelling soil. "Austral I. Soil Res.," 1970. 8, №2, 185-193 (англ.) РЖ. №2.57.76, 1971.