Реологические свойства почв кедровников Прикетья

Свечников, Дмитрий Александрович

Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему
Реологические свойства почв кедровников Прикетья
ВАК РФ 03.00.27, Почвоведение

Автореферат диссертации по теме "Реологические свойства почв кедровников Прикетья"

На правах рукописи

Свечников Дмитрий Александрович

РЕОЛОГИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ПОЧВ КЕДРОВНИКОВ ПРИКЕТЬЯ

03.00.27 - почвоведение

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Томск 2003

Работа выполнена в лаборатории экологии и бонитировки почв Филиала Института леса им. В Н. Сукачева СО РАН (г. Томск)

Научный руководитель: кандидат биологических наук, с.н.с. А.Г. Дюкарев

Официальные доктор географических наук,

оппоненты: профессор A.B. Поздняков

кандидат биологических наук, с.н.с. С.Н. Воробьев

Ведущая организация: Институт почвоведения и агрохимии СО РАН

Зашита состоится «» ^ 2003 г. в часов на заседании

диссертационного совета Д 212.267.09 при Томском государственном университете по адресу: 634050. г Томск, пр. Ленина. 36.

С диссертацией можно ознакомиться в Научной библиотеке Томского государственного университета.

Автореферат разослан: « » ¿Л ^л^УЦ 2003 г

Ученый секретарь диссертационного совета, доктор биологических наук

С.П. Кулижский

Актуальность. При изучении лесных биогеоценозов особую роль

приобретают исследования физико-механических свойств почв, как с точки зрения питательного субстрата, так и опорной механической системы. В связи с этим исследования, направленные на изучение физической прочности и устойчивости почв к механическим воздействиям, становятся неотъемлемой частью экологической характеристики почв, особенно в условиях постоянного или временного переувлажнения, при котором почва длительное время находится в состоянии, близком к текучему. Реология, как наука о деформации, позволяет исследовать почву в целом и ее горизонты в отдельности в процессе течения и выделять его граничные условия, что важно как при оценке ее опорно-механических свойств, так и при оценке устойчивости природных комплексов к антропогенному воздействию.

Реологические исследования в почвоведении немногочисленны из-за сложности объекта - почв и большого разнообразия типов их поведения под влиянием механической нагрузки. Наиболее близкие исследования проводятся в других областях науки: грунтоведении и коллоидной химии. Использование методов грунтоведения и механики грунтов позволяет рассматривать объекты исследования как гомогенные тела, что вполне применимо для больших объемов, с которыми грунтоведам чаще всего приходится сталкиваться, но не достаточно продуктивно из-за большой значимости процессов, происходящих при взаимодействии всех фаз почвы, в том числе и на микроуровне С другой стороны, как объект коллоидной химии, почва является слишком сложной и чрезмерно многокомпонентной системой. Наши исследования призваны продолжить поиск граней соприкосновения этих научных направлений и использовать их для описания деформационного поведения почв.

Переувлажненные почвы таежной зоны Западной Сибири в естественном состоянии довольно часто обнаруживают свойства текучести. Очевидно, что это явление требует углубленного изучения, тем более что в данном направлении в таежной зоне исследования не проводились. Применение реологических методов позволяет расширить спектр аспектов изучения лесных биогеоценозов.

Цель. Основной целью работы является исследование особенностей

деформационного поведения почв таежной зоны Западной Сибири на примере

кедровников Прикетья.

Для достижения поставленной цели определены следующие задачи

• провести исследования реологических свойств почв автоморфных и полугидроморфных местоположений в кедровых лесах Прикетья,

• связать особенности реологического поведения почв с их свойствами,

• выявить наиболее значимые свойства, определяющие физическую устойчивость почв в исследуемом районе;

• провести классификацию реологических свойств почв исследуемого района по особенностям деформационного поведения;

• разработать параметры оценки экологического состояния почв на основе реологических исследований

РОС НАЦИОНАЛЬНАЯ БИБЛИОТЕКА СПетсрвург йлП

09 Щ?

Положения, выдвигаемые на защиту.

1. Полугидроморфные почвы кедровников Прикетья под влиянием механической нагрузки невысокого уровня способны к сильному разжижению и разрушению структурных связей, что приводит к снижению их несущей способности,

2. Реологические свойства являются интегральным показателем экологической устойчивости почв и лесных экосистем.

Научная новизна. На территории таежной зоны Западной Сибири на примере почв кедровников Прикетья исследованы реологические свойства почв при помощи усовершенствованных нами методов. Показана важная роль деформационных способностей почв в формировании устойчивости лесных биогеоценозов. Дана количественная оценка явления тиксотропии для переувлажненных почв подзолистого ряда. Разработаны новые методы классификации реологических кривых по типу поведения на основе методов математической статистики. Проведен широкий анализ факторов, влияющих на поведение почвы под нагрузкой, выявлены основные свойства, определяющие своеобразие деформационного поведения почв исследованной территории. Предложены параметры оценки экологического состояния почв и разработаны обоснованные рекомендации по ведению хозяйства на исследованной территории.

Практическая значимость Результаты исследований предполагается использовать в области экологического нормирования и при разработке рекомендаций по ведению хозяйства в кедровых лесах. Полученные результаты, показывающие причины низкой устойчивости лесных почв к механическим нагрузкам, рекомендуется использовать при корректировке технологий лесопользования, определении количества волоков в зависимости от несущей способности грунта и запасов древесины. Применение методов исследования реологических свойств при помощи коаксиальных вискозиметров позволяет значительно снизить затраты времени для определения технологических свойств почв при экологическом нормировании Показана недопустимость ведения летних лесозаготовок в лесах средней тайги Западной Сибири на полугидроморфных почвах.

Апробаиия результатов Основные положения данной работы докладывались и обсуждались на межлабораторных семинарах Филиала Института леса им В Н Сукачева СО РАН, различных конференциях, совещаниях, симпозиумах российского и международного уровня: «Экология и рациональное природопользование на рубеже веков. Итоги и перспективы» (Томск, 1999), «Биоразнообразие и динамика экосистем Северной Евразии» (1ШЕ1ЧЕ 2000) (Новосибирск, 2000), «Современные проблемы почвоведения в Сибири» (Томск, 2000); «Функции почв в системе "геосферы-биосфера"» (Москва, 2001); «Биоразнообразие и динамика экосистем Северной Евразии, информационные технологии и моделирование» (\У1ТА'2001) (Новосибирск, 2001), «Почва как связующее звено функционирования природных и антропогенно-преобразованных экосистем» (Иркутск, 2001); «Коллоидная химия и физико-химическая

механика природных дисперсных систем» (Одесса, 2001);

«Геоэкологические проблемы почвоведения и оценки земель» (Томск, 2002). ,

Публикаиии. По материалам диссертации опубликовано 10 печатных работ.

Объем и структура диссертации. Диссертация изложена на 160 страницах машинописного текста, содержит 31 таблицу, 22 рисунка и состоит из введения, 5 глав и выводов. Список литературы включает 187 названий, из них 25 — на иностранных языках.

Глава 1. РЕОЛОГИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ПОЧВ:

ПРЕДСТАВЛЕНИЕ О ПОЧВЕ КАК О ТЕКУЧЕМ ТЕЛЕ

Современные представления о текучести полидисперсных гетерогенных систем, каковой и является почва (Качинский, 1965; Орлов, 1985, Вильяме, 1949; Воронин, 1984; Зарецкий, 1988; Тер-Мартиросян, 1990; Цытович, 1979; Швецов, 1987) строятся, прежде всего, на деформационных свойствах систем. Для почв это выражается в измерениях почвенных деформаций при различных внешних условиях и, в частности, при различных уровнях влажности.

Деформирование какого-либо тела, как правило, связано с изменением его структуры, особенно если речь идет о полидисперсной гетерогенной среде При некоторых приближениях и учете специфики и сложности исследуемых объектов - почв, мы можем широко пользоваться достижениями механики грунтов, коллоидной химии, физико-химической механики для исследования структуры почв

Для решения задач о деформационном поведении реальных твердых тел, жидкообразных растворов и дисперсных систем используются реологические методы, которые, в основном, заключаются в изучении изменения сопротивления деформации в зависимости от величины напряжения и скорости деформации. (Ребиндер, 1958, Рейнер, 1963, 1965; Фрейндлих, 1939; Абрукова Л., 1970, 1980; Абрукова В , Манучаров, 1985, 1986; Горькова, 1965, 1966, 1975; Манучаров, Абрукова В , 1982; Манучаров, 1983; Урьев, 1980, Фукс, 1951, 1952; Хархута, Ивлев, 1961; Зарецкий, Чумичев, 1995, Месчян, 1985, Вялов, 1978). Реология (от греч ресо - теку) в более широком понимании - это раздел

физики, изучающий деформацию материалов (Рейнер, 1965). Основными реологическими свойствами почвы являются упругость (способность восстанавливать исходную форму и размеры после снятия напряжения), пластичность (способность изменять форму под воздействием внешних нагрузок без нарушения сплошности), вязкость (сопротивление жидкости движению) и прочность (способность сохранять исходную форму и размеры под воздействием внешних нагрузок) (Фролов, 1982; Щукин и др , 1982).

Все разнообразие типов поведения реологических тел зависит от многих факторов, среди которых структурное состояние вещества приобретает важную роль, особенно в случае гетерогенных полидисперсных и коллоидных систем. Коллоидные системы отличаются тем, что отдельные частицы вещества одной фазы являются не молекулами, а агрегатами, состоящими из множества молекул (Фролов, 1982). Другой

важной чертой коллоидных систем является их нестабильность во времени.

В процессе коагуляции происходит непрерывное слипание агрегатов под действием молекулярных сил. Если частицы дисперсной фазы не связаны между собой, то такая система называется бесструктурной или свободнодисперсной. Если определить структуру как пространственный каркас, образованный атомами, ионами, молекулами, мицеллами и частицами коллоидных размеров, то в зависимости от вида сил, которыми образованы связи, структура будет называться кристаллизационной, конденсационной или коагуляционной (Ребиндер, 1976; Амелина, 1985; Щукин, 1985). Структура может характеризоваться не только силами и порядком расположения структурных элементов, но и подвижностью - хаотической или упорядоченной. Степень структурированности системы определяется концентрацией, дисперсностью и активностью поверхности частиц дисперсной фазы.

Гетерогенные полидисперсные тела деформируются по законам, отражающим способы взаимодействия соприкасающихся фаз и свойства поверхностей составляющих систему частиц. Коллоидные системы широко распространены в природе, что привело к широкому и глубокому изучению процессов, происходящих в коллоидных системах. Наиболее сложными объектами физико-химической механики по праву могут считаться почвы из-за своей гетерогенности (не только фазовой, но и природы веществ) и полидисперсности с самыми разнообразными способами распределения твердой фазы по размерам и формами организации.

Распространение подходов изучения вязкопластичных деформаций на почвенные исследования привело к развитию самостоятельного направления изучения структуры почв реологическими методами (Манучаров, 1983; Манучаров и др., 1990) Особенности почвы как естественноисторического биокосного тела накладывают свой отпечаток на подходы к изучению почв с реологической точки зрения. Основное внимание почвенная реология уделяет поведению почвенных коллоидов, как наиболее активной фракции, обусловливающей основные физико-химические поглотительные способности почв (Гедройц, 1955).

В России изучение реологических свойств почв в последнее время проводятся с точки зрения тиксотропного струетурообразования и технологических аспектов структурных и прочностных свойств почв (Манучаров, 1983; Манучаров и др, 1990). Были изучены возможности инструментальных методов изучения реологических свойств почв (Абрукова Л., 1970; Абрукова Л., 1980; Манучаров, Абрукова В, 1982). Л П. Абрукова большое внимание уделяла изучению аномалий текучести (1972, 1976) Действительно, отклонения в характере течения под влиянием внешних сил весьма показательны при исследовании структурных свойств и состояний почвы (Абрукова Л., 1977; Минкин и др., 1975). Проводились исследования влияния состава поглощенных оснований на реологические свойства почв (Фукс и др., 1973). Показана связь между минералогическим составом почвы и ее структурным состоянием посредством реологических испытаний (Горбунов, Абрукова Л., 1974).

Таким образом, реология почв в настоящее время развивается достаточно стабильно и востребована как для решения теоретических задач (например, проблема

структурообразования), так и для практических (расчет влияния

сельскохозяйственной техники на динамику структуры почв) (Ог, ОЬеггеЬе1, 2002).' Большое влияние на работы по деформационным свойствам почв оказывают последние достижения из смежных областей знания. Это позволяет всесторонне оценивать процессы, происходящие в почвах под влиянием приложенных сил.

Глава 2. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Объектами исследования служили подзолистые почвы Кеть-Чулымского междуречья под кедровыми насаждениями различного возраста и условий увлажненности. Выбор объекта связан с необходимостью решения задач связанных с разработкой новых подходов и технологий использования кедровых лесов в Западной Сибири.

Для изучения вязкопластичных свойств почв был использован коаксиальный вискозиметр РЕОТЕСТ-2, с помощью которого были получены зависимость скорости деформации (Ог) от напряжения сдвига (Р) и зависимость структурной вязкости (т]) от

напряжения сдвига (Р). Выраженные графически, эти зависимости называются реологическими кривыми - основной и дополнительной. На рис. 1 (Щукин, 1982) показаны идеальные реологические кривые коагуляционной тиксотропной структуры.

Рк1 Рк2 Рт а

/ Г 1 ■

—•г-ь 1; II га; \л 1

Т)м ; 1 1 ■

1 I 1 ►

Рис. 1. Реологические кривые: а - основная; б - дополнительная.

На графиках течения выделяют четыре участка, отличающихся характером течения и взаимодействия частиц почвы между собой и жидкой фазой:

1 участок, где Р<Ры , суспензия ведет себя как твердообразное тело Кельвина с высокой вязкостью, не текущее до достижения некого порогового значения Ры, который был открыт русским физиком Шведовым и, впоследствии, назван пределом текучести Шведова;

2 участок, где Ри<Р<Ри называется участком ползучести по Шведову. Большинство контактов между частицами остается не разрушенными, течение происходит с постоянной высокой вязкостью, подчиняясь законам Ньютона. Анизотропия частиц и связанная с ней взаимная ориентация не оказывают сильного влияния на изменение вязкости, которая на данном участке называется постоянной пластической вязкостью

(л„);

3 участок, где Ри<Р<Рт характеризуется вязкостью, рассматриваемой как отношение напряжения сдвига к градиенту скорости. С ростом напряжения сдвига или градиента скорости вязкость системы падает и не остается постоянной. Это вызвано лавинным разрушением структурных связей различного порядка, когда напряжение сдвига становится выше порогового значения Ри, которое называется динамическим пределом текучести или бингамовским предельным напряжением сдвига, по имени американского ученого, открывшего эту аномалию течения. Этот предел используют для характеристики сдвиговой прочности системы;

4 участок, где Р>Рщ, соответствует ламинарному течению системы с полностью разрушенной структурой и наименьшей структурной вязкостью (т]ш).

При исследовании химических, физических и физико-химических свойств почв были использованы общепринятые в почвоведении методы анализа, входящие в состав распространенных руководств по лабораторному исследованию почв (Аринушкина, 1970, Вадюнина, Корчагина, 1973; Качинский, 1958).

В общей сложности было проанализировано 82 образца из 22-х почвенных разрезов.

Обработка результатов происходила на ПК, при помощи табличных процессоров Microsoft Excel, Microcal Origin и пакета статистических программ Statistica.

Глава 3. УСЛОВИЯ ФОРМИРОВАНИЯ ПОЧВ И ПОЧВЕННОГО ПОКРОВА ТАЕЖНОЙ ЗОНЫ ЗАПАДНОЙ СИБИРИ

Исследования проводились в пределах Кеть-Чулымского междуречья, приуроченного к Чулымской наклонной равнине с исключительно равнинным характером рельефа и сравнительно малой расчлененностью (Земцов, 1988, Евсеева, Земцов, 1990) В плейстоцене эта территория неоднократно подвергалась как размыву, так и седиментации, что находит свое отражение в составе почвообразующих пород.

Почвообразующими породами на плоских приподнятых поверхностях чаще всего являются тонкозернистые пески и супеси серого и бурого цвета, локально перекрытые сверху суглинками и глинами Ширтинско-Тазовских отложений (Евсеева, Земцов, 1990). В верхней части отложений отчетливо выражена пылеватость В днищах долин древнего стока аллювиальные и флювиогляциальные отложения представляют собой мелко- и среднезернистые пески однородного сложения или псевдофибровые с прослоями и линзами супесей и суглинков (Земцов, 1988, Пологова, 1992).

Климатические условия характеризуются как континентальные с сильным влиянием циклонических масс. Период вегетации длится 150-170, безморозный период составляет около 90 дней. Среднегодовая температура -2°С, средняя температура июля 17°С, января -21°С, сумма активных температур 1550-1600°С. За год на данной территории выпадает 550-630 мм осадков. За июль и август выпадает около 40% осадков Коэффициент увлажнения равен 1,0 - 1,1.

Сток средних и малых рек слабо дренирует территорию, что приводит к высокому уровню залегания поверхностных вод, особенно в межгривных понижениях

(Земцов, 1988). Воды торфяников, разгружаются в борта ложбин пока, что

приводит к ухудшению дренированное™ территории (Коломенская, 1977, Пологова, 1992).

В геоботаническом отношении территория наших исследований находится в полосе перехода от средней тайги к южной и относится к зоне зеленомошной тайги (Горожанкина, 1973). Для слоистых и суглинистых отложений характерно широкое распространение кедровых лесов. Значительные площади занимают сосновые леса, приуроченные к песчаным гривам ложбин древнего стока.

Почвенный покров характеризуется широким распространением под кедровыми лесами в автономных позициях рельефа сложенных суглинистыми и слоистыми отложениями подзолистых по в ерхностно- глееватых почв. На песчаных отложениях распространены иллювиально-железистые подзолы - на дренированных участках, в гидрологически подчиненных позициях - подзолы иллювиально-гумусово-железистые грунтово-глеевые. В целом для территории характерна высокая заболоченность Поэтому современное почвообразование находится под влиянием болотообразовательного процесса.

Глава 4. ОСОБЕННОСТИ СТРОЕНИЯ И СВОЙСТВ ПОЧВ ТАЕЖНОЙ ЗОНЫ ЗАПАДНОЙ СИБИРИ

Представленный в диссертации ряд почвенных разрезов, заложенных на склоне невысокой (до 1 м) гривы, в котором при ухудшении условий дренированности слабоподзолистые почвы сменяются подзолисто-поверхностно-глеевыми, а затем торфяно-глеевыми с различной мощностью торфяного горизонта - является типичным для территории Кеть-Чулымского междуречья. Морфологическое строение почв отражает условия увлажнения и состав почвообразующих пород, на которых они сформированы Характерной особенностью почв является кислая реакция среды почвенного раствора, ненасыщенность основаниями, слабая выраженность процессов гумусовой аккумуляции и накопление на поверхности органогенных горизонтов, которые увеличивают свою мощность с усилением роли сфагновых мхов в составе лесной подстилки. На границе органогенных горизонтов и минеральной толщи формируется небольшая по мощности прослойка, в которой сосредоточена основная масса корней. Проникновению корней в нижележащие горизонты препятствует низкая обеспеченность элементами питания и избыточная увлажненность.

Элювиально-гумусовые горизонты слабо выражены, серовато-белесоватого цвета с бурыми пятнами Структура элювиально-гумусовых горизонтов непрочная, мелкокомковато-чешуйчатая. В целом с повышением гидроморфности местообитаний наблюдается общее увеличение, как мощности элювиальных горизонтов, так и выраженности процесса поверхностного оглеения. Признаки переменных условий увлажнения диагностируются наличием ортштейнов, сочетанием сизоватых и охристых пятен в окраске горизонта. Иллювиальные горизонты при нарастании гидроморфности приобретают буроватые тона и явные признаки глееобразования.

В гранулометрическом составе почв отражаются как черты,

унаследованные от почвообразующей породы, так и изменения, произошедшие в процессе почвообразования. Слоистость профиля почв отчетливо выражается в резком изменении количества фракции песка и крупной пыли, увеличивающейся на глубине 100см Несмотря на явное укрупнение частиц на глубине 100 см сильного перераспределения илистой фракции не происходит. Слоистость почвообразующих пород, более выражена в гидроморфных почвах приуроченных к аллювиальным депрессиям рельефа. Гранулометрический состав исследованных почв обращает на себя внимание, прежде всего, значительным содержанием фракции крупной пыли 0,05-0,01 мм во всех исследованных почвах, что отмечалось и в предыдущих исследованиях (Добровольский и др, 1981; Пологова, 1992).

Результаты микроагрегатного анализа свидетельствуют о низкой степени агрегированности почв - содержание истинных агрегатов > 0,25 мм очень низкое. На этом фоне резко выделяются верхние горизонты почв автоморфных позиций, агрегированность которых обусловлена более высоким содержанием органического вещества.

Одной из особенностей почв таежной зоны Западной Сибири является неоднородность лигологического состава отложений. Почвы таежной зоны Западной Сибири по физико-химическим свойствам характеризуются кислой реакцией среды, аккумуляцией гумуса в верхних горизонтах малой мощности под подстилкой, ненасыщенностью основаниями почвенно-поглощающего комплекса и очень слабой микроагрегированностью, что приводит к проявлению текучепластичных свойств в состоянии естественной влажности.

Пня—и »1»1\ * СОМЖМ»4рн*Й.«

I мяамаяяяан о

11 л I» и»111 1т с 138

Рис. 2. Гранулометрический и микроагрегатный состав почв.

Глава 5. РЕОЛОГИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ПОЧВ.

Реологические свойства почв отражаются в поведении получаемых в процессе исследования реологических кривых. Поведение реологической кривой зависит от типа и силы взаимодействия частиц, составляющих исследуемый образец. Для визуального разделения по типам поведения мы использовали как основные реологические кривые (зависимость напряжения сдвига от скорости деформации), так и дополнительные (зависимость вязкости от напряжения сдвига). Мы составили перечень одиннадцати явлений, встречаемых на реологических графиках, исходя из предположения, что проявление какого либо характерного явления на реологических графиках (экстремумы, положение кривых относительно друг друга, абсолютные и относительные размеры) отражают процессы изменения количества и качества связей в исследуемом образце почвы. Затем мы построили таблицу присутствия каждого явления для каждого образца и провели принудительную пошаговую кластеризацию, то есть объединили исследованные образцы по схожести в многомерном пространстве. Это позволило подтвердить выбранные типы и получить новые по принципу эмерджентности систем. Применение методов математической статистики позволило выделить следующие типы реологичесчкого поведения почв: абсолютно реопекгичный тип, характерный для нижних опесчаненных горизонтов; тип, характерный для горизонтов с высоким содержанием плохо разложившейся органики (рис.3); тип со вторым пределом пластичности, характерный для нижних горизонтов автоморфных почв (рис. 4); «клювообразный» тип, ранее выделяемый В.В. Абруковой (1987) на опесчаненных образцах и образцах с водопрочной структурой; тип со значительным уменьшением напряжения сдвига при уменьшении скорости деформации в диапазоне малых скоростей сдвига. Оптимальным оказалось деление на 8 кластеров. Дальнейшее увеличение числа кластеров только углубило разделение уже имеющихся групп, не приводя к появлению новых, что объясняется невысокой вариабельностью свойств исследуемых почв

Чтобы оценить объективность визуального разделения реологических кривых на группы, мы провели дополнительные расчеты, которые показали, что кластеризация по значениям квадрата относительного приращения напряжения сдвига дает весьма сходные результаты с теми, что были получены на основе метода визуального разделения кривых, имеющего широкое распространение в почвенной реологии. Это позволяет сделать вывод о перспективности метода кластеризации по значениям квадрата относительного приращения напряжения сдвига, особенно в случае больших объемов данных.

Одним из неблагоприятных факторов, препятствующих полноценному экономическому использованию исследуемой территории, является тиксотропносгь почв Тиксотропность - это изотермический переход геля в золь при механическом воздействии и обратный переход золя в гель при снятии нагрузки.

-Огпрям.р 1 84 (25-35) -Ог обр. р. 164 (25-35)

100 200 300 400

- - - - Бяэк прям, р 164 (25-35)

---Вяэх обр. р 1 64 (25-35)

500 ООО 700 800

350000

300 400 500

Р,0,1 Па

Рис. 3. Деформационное поведение образца с высоким содержанием органического вещества.

-Огпрям.р 166 (82-92) ----Вяз«, прям, р 1 66 (82-92)

---О г обр р. 166 (82-92) ---Вяз«, обр р. 186 (82-92)

О 500 |000 1500 2000 26 Ш 300

Р, 0,1Па

Рис. 4 Два предела структурной прочности на графике деформации

Интерес к проявлению тиксотропности связан еще и с тем, что при этой аномалии течения проявляются начальные, или, точнее сказать, первичные структурообразующие факторы (Абрукова Л., 1970, 1972, 1977, Абрукова В , Манучаров, 1985, 1986) Первые попытки количественного измерения степени тиксотропности были предприняты Г. Фрейндлихом (1939) по площади петли гистерезиса, образованной основными реологическими кривыми при прямом и обратном ходе, то есть при увеличении и уменьшении механической нагрузки, оказываемой на образец В дальнейшем от этого способа отказались (Абрукова В , 1986) и приняли за меру тиксотропности почв отношение величины напряжения сдвига предела Бингама (Рк2)

(рис.1) (когда происходит обвальное разрушение структуры) к пластической

вязкости (т]та) (суспензия течет с постоянной конечной вязкостью). Чем выше соотношение Рк2//7т, тем выше тиксотропность исследуемого образца Это означает, что чем выше напряжение сдвига при обвальном разрушении структуры и чем ниже вязкость, проявляемая полностью разрушенной структурой, тем выше степень тиксотропности почвы. Данный метод позволяет оценить степень тиксотропности почвы в тех образцах, где это невозможно сделать по графикам реологических кривых.

Критические точки определяются по реологическим кривым. Однако, как показали наши исследования (Свечников, 2002) и исследования других авторов (Харитонова, 1995), существует несколько экстремумов на графиках реологического поведения почв в зависимости от приложенной нагрузки (рис.4) Множество областей структурной прочности соответствует множеству уровней организации структуры почвы. Конечно, метод реологических испытаний почв не отражает абсолютно все уровни организации почв, но нам удавалось выделять до трех ступеней деформации.

Исследования показали, что с одной стороны, проявление сильной тикссггропии для второго предела прочности в верхних горизонтах сдерживается органическими веществами, поступающими с поверхности, но те же самые органические вещества агрессивной природы создают условия для проявления тиксотропности на первом уровне структурной прочности (рис.5).

> - Первый предел

0,02 0,04 0/06 0,08 0,10 0,12

0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 —•— Второй предел

Рис. 5. Проявление тиксотропности для первого и второго пределов прочности.

Тиксотропные свойства почв на втором пределе прочности более связаны с крупнодисперсными фракциями гранулометрического состава, что подтверждает анализ корреляций по Спирмену (табл I) Были получены положительные коэффициенты связи с высокой степенью достоверности при анализе связи степени тиксотропности с крупнодисперсными фракциями гранулометрического состава Эти свойства обусловлены свежим сколом микрочастиц с поверхностных слоев прочных агрегатов Свежие поверхности еще не затронуты процессами физико-химического выветривания, но

обладают гидрофильными свойствами, необходимыми для образования

пщратной оболочки. Косвенным образом это подтверждают отрицательные коэффициенты корреляции степени тиксотропности и величины гидролитической кислотности, содержания обменных алюминия и водорода.

Таким образом, проявление тиксотропности в почвах Кедровников Прикетья имеет различный характер для первого и второго предела прочности структуры. При высоких значениях напряжения сдвига (второй предел структурной прочности) степень тиксотропности зависит от содержания грубо дисперсных фракций легкого гранулометрического состава, при разрушении которых в условиях высоких механических нагрузок происходит образование коллоидальных структур. При слабом механическом воздействии (первый предел структурной прочности) происходит разжижение структуры без разрушения механических элементов, но создающее условия для значительной переупаковки элементов структуры почвы, не связанных в крупные агрегаты.

Таблица 1.

Корреляция степени тиксотропности второго предела прочности и гранулометрического состава.

Коэффициент

корреляции Уровень значимости,

Спирмена, (К) (Р)

Степень тиксотропности & 1-0.25 0,35 0,01

Степень тиксотропности & 0.25-0.05 0,40 0,00

Степень тиксотропности & 0.05-0.01 -0,31 0,02

Степень тиксотропности & 0.01-0.005 -0,40 0,00

Степень тиксотропности & 0.005-0.001 -0,33 0,01

Степень тиксотропности & <0.001 -0,06 0,64

Для выделения факторов, максимально влияющих на кластеризацию, был проведен дискриминантный анализ по гранулометрическим и физико-химическим данным. Выделение типа поведения реологических кривых, названных нами «абсолютно реопектичными», по данным гранулометрического состава в большей мере было обусловлено содержанием фракций 0,005-0,001 мм и фракцией 0,25-0,05 мм. Это объясняется тем, что повышенное содержание фракции крупного песка обеспечивает поступление дополнительных порций тонкодисперсного материала при разрушении в процессе увеличения нагрузки, а при обратном ходе эксперимента, когда нагрузка на образец почвы понижается, присутствующие тонкие частицы вместе с вновь образованными удерживают высокие величины напряжения сдвига до довольно низких значений приложенной нагрузки. Судя по всему, основным типом связи в нижних горизонтах являются кристаллизационные связи, что подтверждают данные дискриминантного анализа. Показано, что основной вклад вносит содержание обменного кальция, который способствует образованию кристаллизационных связей (Абрукова В ,

1987, Харитонова, 1995). При разделении на три кластера, где были

выделены образцы с высоким содержанием грубой органики, самый большой вклад вносила зависимость от величины гидролитической кислотности, которая обусловлена спецификой воздействия органических кислот на минеральную основу почвы. Разделение на четыре кластера выявило тип реологического поведения, который характеризуется хорошо заметным пределом пластичности второго порядка. Наибольшую роль в разделении на четыре кластера сыграло содержание обменного алюминия и величина удельной поверхности Мы считаем, что высокое содержание коллоидной фракции в агрегированном состоянии создает условия для хорошо различимого предела пластичности второго порядка. Отмечено, что горизонты с этим признаком лучше оструктурены, чем весьма схожие с ними горизонты абсолютной реопексии. Дальнейшие исследования по вкладу факторов в разделение групп показали первостепенную роль алюминия (табл. 2).

Таблица 2.

Факторы разделения на восемь кластеров.

Лямбда Уилкса Частная Лямбда Уровень значимости (р)

СА 0,181 0,616 0,009

0.25-0,05 0,181 0,616 0,009

АЬ 0,201 0,554 0,002

Таким образом, показано, что реологические свойства исследованных почв закономерно изменяются по профилю в зависимости от гранулометрических и физико-химических свойств генетических горизонтов. Основным реологическим процессом, происходящем в почвах данной территории является реопексия, связанная присутствием значительного количества грубодисперсных фаз гранулометрического состава. При механическом разрушении мелких агрегатов происходит дополнительное поступление тонкодисперсной фазы в реологическую систему, что увеличивает вязкость почвенной суспензии. При разделении этапов объединения по схожести деформационного поведения можно условно выделить две стадии: 1) с возрастанием числа признаков и преобладанием роли величин рН различных вытяжек; 2) с преобладанием величины содержания обменного алюминия. Это демонстрирует роль почвенного поглощающего комплекса в формировании физических свойств почв данной территории

Анализ корреляций величин реологических пределов для двух областей структурной прочности и глубины залегания горизонта показал, что самая высокая корреляция с глубиной залегания горизонта была выявлена для величины напряжения сдвига предельно разрушенной структуры.

Для анализа влияния свойств изучаемых почв на их реологическое поведение мы проанализировали корреляцию гранулометрических и физико-химических свойств почв и

пределов текучести и пластичности, а так же вязкости почвенной суспензии в

этих критических точках для двух пределов прочности. Предел текучести Шведова, ^оторый означает начало течения, в случае первого предела прочности наиболее тесно связан с фракцией гранулометрического состава 0,05-0,01 мм и < 0,001 мм, причем для первой фракции отрицательно, а для второй - положительно.

Установлено, что на первых этапах деформации главную роль в подавлении сопротивления сдвигу играют фракции 0,05-0,01 мм и 0,01-0,005 мм, то есть чем больше содержание этих частиц, тем меньше предел текучести Шведова, и тем меньшую силу нужно приложить для сдвига. Именно эта гранулометрические фракции обладают максимальной способностью к переупаковке при минимальных приложенных усилиях. Для второго предела прочности из двух вышеупомянутых фракций первостепенную роль играет меньшая фракция. Это объясняется тем, что для второго предела характерны высокие физические нагрузки, направленные на сдвиг, поэтому для беспрепятственного скольжения приспособлены более компактные частицы. Было показано, что для почв изучаемой территории на начальных этапах деформации без разрушения частиц характерно движение частиц в зависимости от эффективного диаметра и приложенной нагрузки, а коллоидная фракция является агентом, препятствующим началу течения.

Предел пластичности Бингама характеризует начало обвального разрушения структуры. Для второго предела структурной прочности наиболее значимыми факторами оказались параметры гидролитической кислотности, причем содержание обменного алюминия более значимо, чем содержание водорода в почвенном поглощающем комплексе. Сравнивая эти данные с полученными для первого предела структурной прочности, где основную роль играет обменная кислотность, мы пришли к выводу, что обменная кислотность оказывает влияние на прочность почвы при низких значениях величины приложенных сил. В этих условиях основную роль в определении структурной прочности играют межчастичные взаимодействия, и коллоидальная структура оказывается не достаточно устойчивой для противодействия внешним механическим воздействиям. При выделении второго предела структурной прочности преобладает механическое разрушение агрегатов, когда высвобождаются новые поверхности, обладающие большой активностью. Анализ вклада гранулометрического состава показал, что пластические свойства образуются за счет тонкодисперсных фракций, но прочность структуры в исследованных почвах придается именно прочными грубодисперсными частицами, которые создают сильное сопротивление сдвигу и играют роль абразива в дальнейшем разрушении структуры и создании дополнительных пределов структурной прочности. Обвальное разрушение межчастичных связей на первом пределе пластичности обусловлено, прежде всего, связями коллоидального характера, то есть менее устойчивыми и зависящими от свойств и количества активных поверхностей, а для второго предела структурной прочности наиболее важную роль приобретают более прочные связи, обусловленные внутриагрегатными связями. На последнем этапе деформации (Рш) в формировании вязкости главную роль играет коллоидная фракция, так как именно она является главной носительницей активной поверхности.

Таким образом, изучение пределов структурной прочности и

аномалий течения почв сводится к освещению свойств активных поверхностей, которые образуются в почвах данных территорий в результате почвообразовательного процесса в течение времени и как унаследованные черты прошлых эпох почвообразования Реологические методы могут сыграть большую роль в изучении процессов взаимодействия почвенных частиц в зависимости от свойств их активных поверхностей как методы, не требующие больших затрат сил и времени.

Выявление пределов пластичности и текучести позволяет судить о характере изменений структурного состояния почвы под воздействием определенной приложенной силы. Для первого предела структурной прочности характерны незначительные величины физического воздействия, но, тем не менее, приводящие к значительным деформациям почв изучаемого района. Эти деформации могут проявляться уже при силах, сравнимых с воздействием веса влажной почвы. В данном случае не происходит разрушения структуры и нарушения микроагрегатного состава почвы, основным процессом здесь является переупаковка частиц. Причем этот процесс в значительной мере усугубляется переувлажнением, характерным для данной территории.

Мы предлагаем ввести показатель устойчивости почв к механическим нагрузкам, основанный на реологических испытаниях почвенных образцов, взятых из всего профиля почвы. За основу предполагается взять сумму квадратов разницы напряжения сдвига при прямом и обратном ходе реологических испытаний (^(бР)2). Распределение этой величины по профилю показывает насколько тот или иной горизонт предрасположен к необратимым изменениям под действием механической нагрузки. Установлено, что устойчивость почв к механическим воздействиям резко падает на глубине 40-50 см (рис.6).

Рис. 6. Зависимость величины (Х(8Р)2) (ось х) от глубины залегания образца

Таким образом, полученные данные о предельных нагрузках на почву могут стать основой для определения спелости почв при выполнении лесохозяйственных мероприятий и помогут выбрать оптимальный план лесозаготовительных работ, включающий в себя вид используемой техники, количество проходов техники и сезон проведения работ.

Выводы.

1. Исследование реологических свойств показало, что переувлажненные почвы под кедровыми лесами Прикетья характеризуются низким пределом текучести (Рк1), особенно в элювиальных горизонтах. Соотношение предела пластичности (Рк2) и предела текучести (Рк1) сильно сужается вниз по профилю почв, что свидетельствует об уменьшающемся диапазоне стабильных состояний, при которых почвы могут противостоять механическому воздействию. Соотношение вязкости первичного сдвига (т\стр.) к вязкости предельно разрушенной структуры (т|Рт) увеличивается с уменьшением степени пщроморфности местоположения.

2. Реологические свойства исследованных почв закономерно изменяются по профилю в зависимости от содержания органического вещества, обменного алюминия и кальция в почвенном поглощающем комплексе. Горизонты с высоким содержанием грубого органического вещества показали очень высокие значения первичного сдвига. Растительные волокна прочно скрепляют массу почвы и для их разрушения необходимы значительные усилия.

3. Выявлены множественные области (ступени) структурной прочности исследованных почв, что необходимо учитывать при реологических исследованиях. Множественность областей структурной прочности проявляется при разрушении связей с прочностью разных порядков.

4. Проявление тиксотропности в почвах Кедровников Прикетья имеет различный характер проявления для первого и второго предела прочности структуры При высоких значениях напряжения сдвига (второй предел структурной прочности) степень тиксотропности зависит от содержания грубодисперсных фракций легкого гранулометрического состава, при разрушении которых в условиях высоких механических нагрузок происходит образование коллоидальных структур. При слабом механическом воздействии (первый предел структурной прочности) происходит разжижение структуры без разрушения механических элементов, но создающее условия для значительной переупаковки элементов структуры почвы, не связанных в крупные агрегаты.

5. При классификации почв по характеру реологического поведения были выделены следующие типы реологических кривых: абсолютно реопекгичный тип, характерный для нижних горизонтов; тип с высоким содержанием органического вещества, показавший большие величины первичного сдвига; тип со вторым пределом структурной прочности, «клювообразный» тип, обнаруженный в горизонтах, расположенных под лесной подстилкой; тип со значительным уменьшением напряжения сдвига при уменьшении скорости деформации в диапазоне малых скоростей сдвига на кривой обратного хода

6. Для оценки экологической устойчивости почв предлагается использовать сумму квадратов разницы напряжения сдвига при прямом и обратном ходе реологических испытаний (Х(5Р)2), которая показывает степень необратимого разрушения почвенной структуры при механической нагрузке

По материалам диссертации были опубликованы следующие работы:

Свечников Д.А. Санитарные рубки в лесах 1 группы Томской области // Экология и рациональное природопользование на рубеже веков. Итоги и перспективы: Материалы научной конференции. - Томск, 2000. С. 58-59.

Свечников Д А., Пологова Н. А. Особенности физико-механических свойств почв кедровников Прикетья. // Современные проблемы почвоведения в Сибири: Материалы Международной научной конференции, посвященной 70-летию образования кафедры почвоведения в Томском государственном университете. - Томск, 2000. С. 415-418.

Свечников ДА, Пологова Н.А, Манучаров АС. Тиксотропность почв таежной зоны» // Функции почв в системе "геосферы-биосфера": Материалы международного симпозиума. - М., 2001. С. 213-214.

Свечников Д.А. Особенности применения реологических методов в почвоведении. // Биоразнообразие и динамика экосистем Северной Евразии: информационные технологии и моделирование (WITA'2001): Материалы Международной научной конференции. - Новосибирск, 2001. С. 67-66.

Свечников Д. А., Пологова Н.Н. Реологические свойства подзолистых поверхностно-глеевых почв. //Почва как связующее звено функционирования природных и антропогенно-преобразованных экосистем: Тез. докл. - Иркутск, 2001. С. 75-76.

Дюкарев АГ, Пологова Н.Н., Свечников Д.А. Остаточно-гумусовые почвы южной тайги Западной Сибири. //Почва как связующее звено функционирования природных и антропогенно-преобразованных экосистем: Тез. докл. - Иркутск, 2001. С. 4041.

Дюкарев А.Г., Пологова Н.Н., Свечников Д А Заболачивание и гумусо-глеевое почвообразование в зоне влияния Васюганского болота. //Четвертое Сибирское совещание по климато-экологическому мониторингу: Тез. докл - Томск, 2001. С. 98-99.

Свечников ДА., Стрелец JI.A Динамическая вязкость и кинетика формирования структуры в суспензии грунта // Международный периодический сборник научных трудов «Вибротехнология-2001». Вып. № 11. - Одесса: НПО «ВОТУМ», 2001. С 42-43.

Свечников Д.А. Множественные области структурной прочности почв. // Геоэкологические проблемы почвоведения и оценки земель. Тез докл. - Томск, 2002. С 64-65

Rosnovsky J.N., Svechnikov D.A Structure of database at modeling of stability of soils to mechanical impact. // Biodiversity and dynamics of ecosystems in North Eurasia Novosibirsk, Russia. August 21-26, 2000. Vol. 4. Forest and soil ecosystems of North Eurasia. Part 2: Soil ecosystems ofNorth Eurasia. p. 88-90.

Размножено 100 экз. Копировальный центр «Южный», г.Томск, ул. 19-й Гвардейской дивизии, 75 тел. 41-34-47

2ioo з -A -8 179

Содержание диссертации, кандидата биологических наук, Свечников, Дмитрий Александрович

ВВЕДЕНИЕ

Глава 1. РЕОЛОГИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ПОЧВ: ПРЕДСТАВЛЕНИЕ О ПОЧВЕ КАК О ТЕКУЧЕМ ТЕЛЕ.

1.1. Современные представления о текучести полидисперсных гетерогенных систем.

1.2. Реологические исследования в почвоведении.

Глава 2. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ.

Глава 3. УСЛОВИЯ ФОРМИРОВАНИЯ ПОЧВ И ПОЧВЕННОГО ПОКРОВА ТАЕЖНОЙ ЗОНЫ ЗАПАДНОЙ СИБИРИ.

3.1. Рельеф и история его формирования.

3.2. Почвообразующие породы.

3.3. Климатические условия.

3.4. Гидрологические условия.

3.5. Растительность.

3.6. Почвенный покров.

Глава 4. ОСОБЕННОСТИ СТРОЕНИЯ И СВОЙСТВ ПОЧВ ТАЕЖНОЙ ЗОНЫ ЗАПАДНОЙ СИБИРИ.

4.1. Морфологическое строение.

4.2. Гранулометрический и микроагрегатный состав.

4.3. Физико-химические свойства.

Глава 5. РЕОЛОГИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ПОЧВ.

5.1.Выделение особенностей поведения реологических кривых.

5.2. Проявление тиксотропности в почвах таежной зоны.

5.3. Физико-механические свойства как отражение физико-химических и химических свойств почв.

5.4. Реологические свойства как критерий устойчивости почв и критерий экологического и технологического нормирования.

ВЫВОДЫ.

Введение Диссертация по биологии, на тему "Реологические свойства почв кедровников Прикетья"

Актуальность работы. В процессе изучения лесных биогеоценозов особую роль приобретают исследования физико-механических свойств почв, как с точки зрения питательного субстрата, так и опорной механической системы. В связи с этим, исследования, направленные на изучение физической прочности и устойчивости почв к механическим воздействиям становятся неотъемлемой частью экологической характеристики почв, особенно в условиях постоянного или временного переувлажнения, при котором почва длительное время находится в состоянии, близком к текучему. Реология позволяет исследовать почву в целом и ее горизонты в отдельности в процессе течения и выделять его граничные условия, что особенно важно как при оценке ее несущих и опорно-механических свойств, так и при оценке устойчивости природных комплексов к антропогенному воздействию.

Реологические методы используются, как правило, для решения задач о деформационном поведении реальных твердых тел, жидкообразных растворов и дисперсных систем. Реология (от греч. psw - теку) изучает изменение сопротивления деформации от величины напряжения (анизотропно направленной силы) и скорости деформации, а также времени действия напряжения. Реологические исследования в почвоведении немногочисленны из-за сложности объекта - почв и большого разнообразия типов их поведения под влиянием приложенной механической нагрузкой. Наиболее близкие к нашей теме исследования проводятся в грунтоведении и коллоидной химии, но методы грунтоведения и механики грунтов рассматривают свои объекты как гомогенные тела, что вполне применимо для больших объемов, с которыми грунтоведам чаще всего приходится сталкиваться. Но подход к почве как к гомогенному телу не достаточно продуктивен из-за большой значимости процессов, происходящих при взаимодействии всех фаз почвы, в том числе и на микроуровне. С другой стороны, как объект коллоидной химии, почва является слишком сложной и чрезмерно многокомпонентной системой. Наши исследования призваны продолжить поиск тех граней соприкосновения этих крупных областей науки, позволяющих описать почву с точки зрения ее деформационного поведения. Все разнообразие типов поведения почв зависит от многих факторов, в том числе химических и физико-химических свойства.

Переувлажненные почвы таежной зоны Западной Сибири в естественном состоянии довольно часто обнаруживают свойства текучести. Очевидно, что это явление требует углубленного изучения, тем более что в данном направлении в таежной зоне исследования не проводились. Применение реологических и статистических методов позволяет расширить спектр аспектов изучения лесных биогеоценозов.

Цель. Основной целью работы является исследование особенностей деформационного поведения почв таежной зоны Западной Сибири на примере кедровников Прикетья.

Для достижения поставленной цели определены следующие задачи:

• провести исследования реологических свойств почв автоморфных и полугидроморфных местоположений в кедровых лесах Прикетья;

• связать особенности реологического поведения почв с их свойствами;

• выявить наиболее значимые свойства, определяющие физическую устойчивость почв в исследуемом районе;

• разработать параметры оценки экологического состояния почв на основе реологических исследований.

Защищаемые положения.

2. Реологические свойства являются интегральным показателем экологической устойчивости почв и лесных экосистем;

Практическая значимость. Результаты исследований предполагается использовать в области экологического нормирования и при разработке рекомендаций по ведению хозяйства в кедровых лесах. Полученные результаты, показывающие причины низкой устойчивости лесных почв к механическим нагрузкам, рекомендуется использовать при корректировке технологий лесопользования, определении количества волоков в зависимости от несущей способности грунта и запасов древесины. Применение методов исследования реологических свойств при помощи коаксиальных вискозиметров позволяет значительно снизить затраты времени для определения технологических свойств почв при экологическом нормировании. Показана недопустимость ведения летних лесозаготовок в лесах средней тайги Западной Сибири на полугидроморфных почвах.

Апробация работы. Основные положения диссертации докладывались и обсуждались на межлабораторных семинарах Филиала Института леса им. В.Н. Сукачева СО РАН, на различных конференциях, совещаниях, симпозиумах российского и международного уровня: «Экология и рациональное природопользование на рубеже веков. Итоги и перспективы» (Томск, 1999); ); «Биоразнообразие и динамика экосистем Северной Евразии» (BDENE 2000) (Новосибирск, 2000); «Современные проблемы почвоведения в Сибири» (Томск, 2000); «Функции почв в системе "геосферы-биосфера"» (Москва, 2001); «Биоразнообразие и динамика экосистем Северной Евразии: информационные технологии и моделирование» (WITA'2001) (Новосибирск, 2001); «Почва как связующее звено функционирования природных и антропогенно-преобразованных экосистем» (Иркутск, 2001); «Коллоидная химия и физико-химическая механика природных дисперсных систем» (Одесса, 2001); «Геоэкологические проблемы почвоведения и оценки земель» (Томск, 2002).

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 10 печатных работ.

Автор искренне признателен к.б.н. Дюкареву А.Г., к.б.н. Пологовой Н.Н. и д.б.н. Росновскому И.Н. за многостороннюю помощь в научной работе. Автор благодарит сотрудников кафедры физики и мелиорации почв Московского государственного университета им. М.В. Ломоносова с выражением особой признательности к.б.н., доценту Манучарову А.С. и зав. каф. д.б.н., профессору Шеину Е.В. за содействие в выполнении реологических исследований.

Заключение Диссертация по теме "Почвоведение", Свечников, Дмитрий Александрович

ВЫВОДЫ

1. Исследование реологических свойств показало, что переувлажненные почвы под кедровыми лесами Прикетья характеризуются низким пределом текучести (Рк1), особенно в элювиальных горизонтах. Соотношение предела пластичности (Рк2) и предела текучести (Рк1) сильно сужается вниз по профилю почв, что свидетельствует об уменьшающемся диапазоне стабильных состояний, при которых почвы могут противостоять механическому воздействию. Соотношение вязкости первичного сдвига (г|стр.) к вязкости предельно разрушенной структуры (r|Pm) увеличивается с уменьшением степени гидроморфности местоположения.

4. Проявление тиксотропности в почвах Кедровников Прикетья имеет различный характер проявления для первого и второго предела прочности структуры. При высоких значениях напряжения сдвига (второй предел структурной прочности) степень тиксотропности зависит от содержания грубодисперсных фракций легкого гранулометрического состава, при разрушении которых в условиях высоких механических нагрузок происходит образование коллоидальных структур. При слабом механическом воздействии (первый предел структурной прочности) происходит разжижение структуры без разрушения механических элементов, но создающее условия для значительной переупаковки элементов структуры почвы, не связанных в крупные агрегаты.

5. При классификации почв по характеру реологического поведения были выделены следующие типы реологических кривых: абсолютно реопектичный тип, характерный для нижних горизонтов; тип с высоким содержанием органического вещества, показавший большие величины первичного сдвига; тип со вторым пределом структурной прочности; «клювообразный» тип, обнаруженный в горизонтах, расположенных под лесной подстилкой; тип со значительным уменьшением напряжения сдвига при уменьшении скорости деформации в диапазоне малых скоростей сдвига на кривой обратного хода.

Библиография Диссертация по биологии, кандидата биологических наук, Свечников, Дмитрий Александрович, Томск

1. Абрукова В.В. Связь реологических свойств почв со структурнымихарактеристиками: Автореф. дис. . канд. биол. наук М. 1988. -17 с.

2. Абрукова В.В., Манучаров А.С. Реологическая характеристикатундровой поверхностно-глеевой почвы // Почвоведение -1986. № 9. - С.44-52.

3. Абрукова В.В., Манучаров А.С. Некоторые особенности деформациипочв при реологических исследованиях // Почвоведение -1985.-№ 6,- С.89-96.

4. Абрукова Л.П. Изучение тиксотропных свойств почв о применениемротационного вискозиметра РВ-8 // Почвоведение 1970. -№8.-С. 83-114.

5. Абрукова Л.П. О характере изменения петли: гистерезиса, ври изученииявлении тиксотропии в почвах. Бюлл. Почвенного ин-та им.

6. B.В. Докучаева 1972. вып.4, - с. 103-112.

7. Абрукова Л.П. Применение конического пластометра для исследованияпрочностных свойств почв. // Почвоведение 1980. - № 7. 1. C.147-155.

8. Абрукова Л.П. Реопексия при реологических исследованиях почв //

9. Почвоведение 1976. № 5. - С. 121-126.

10. Абрукова Л.П. Тикоотропные свойства почв. Депон. науч. отчет №71074971 1977.- 141 С.

11. Амелина Е.А. Контактные взаимодействия частиц в дисперсныхструктурах. В сб.: Физико-химическая механика природных дисперсных систем. М., Изд. МГУ, 1985. С.6-19.

12. Антипов-Каратаев И.Н., Келлерман В В., Хан В.Д. О почвенном агрегате иметодах его иследования. M.-JI.: Изд-во АН СССР, 1948. 81 с.

13. Аринушкина Е.В. Руководство по химическому анализу почв. М. Изд.1. МГУ, 1970. 488 с.

14. Аристова З.И., Рабинерсон А.И. Тиксотропия почвенных суспензий иколлоидов. Тр. ЛоВИУА, вып.38, 1935. - С.73-82.

15. Архипов С. А., Вдовин В. В., Мизеров Б. В., Николаев В. А. Западно

16. Сибирская равнина. Изд-во «Наука», 1970. 279 с.

17. Архипов С.А. Этап формирования современного рельефа. // Западно

18. Сибирская равнина М., 1970. - С. 66-166.

19. Березин П.Н. Особенности распределения гранулометрических элементовпочв и почвообразующих пород. // Почвоведение 1983. - № 2. - С. 64-72.

20. Березин П.Н., Шеин Е.В. Количественная оценка и прогноз почвеннойструктуры. В сб.: Моделирование почвенных процессов -Пущино. 1985.-С. 4-13.

21. Березин П.Н., Кириченко А.В., Корякина А.С., Коновалов С.Н.

22. Экспериментальное изучение распределения агрегатов, микроагрегатов и гранулометрических элементов почв. // Почвоведение 1991. - № 4. - С. 135-142.

23. Благовещенский Ю.Н., Дмитриев Е.А., Самсонова В.П. Применениенепараметрических методов в почвоведении. М.: Изд. МГУ, 1965.-93 с.

24. Бондаренко Н.Ф., Нерпин С.В. Общие закономерности и специфическиеособенности поведения дисперсных систем при различных методах их упрочнения. Сб. тр. по агрономической физике, вып. П, JI. 1965,- с 11-17.

25. Буравчук Н.И., Минкин М.Б, Остриков М.С. Вязкопластичные свойствапочв каштаново-солонцовых комплексов // Почвоведение №9. -971 - С.108-114.

26. Вадюнина А.Ф., Корчагина. З.А. Методы исследования физическихсвойств почв и грунтов, изд. 2-е М.: Высшая школа, 1973. -399 с.

27. Вильяме В.Р. Почвоведение. Т. 2 М.: Изд-во с/х литературы. 1949. - 539с.

28. Витязев В.Г., Чижикова Н.П., Шевченко А.В. Удельная поверхность исостав минералов илистых фракций подзолистых почв // Изв. ТСХА 1983.- № 3. - С.98-104.

29. Вознесенский Е.А. Динамическая неустойчивость грунтов М.:

30. Эдагориал УРСС, 1999. 264 с.

31. Вознесенский Е.А. Динамическая неустойчивость несвязанных грунтов:формы проявления и основные закономерности. // Геоэкология 1998.-№3 -С. 34-54.

32. Вознесенский Е.А., Вэйд Й.П., Костомарова В.В. Дилатантнотиксотропное поведение слабосвязанных грунтов при динамическом воздействии. // Геоэкология 19%. - № 1. - С. 6278.

33. Воронин А.Д. К определению понятия структура почв. Вестник МГУ.

34. Биология, почвоведение, №3,1974. С.26-31.

35. Воронин А.Д. Методические принципы и методическое значениеконцепции иерархии структурных уровней организации почвы. // Вестн. Моск. ун-та. Сер. 17. Почвоведение. 1979. № 1. С. 3-10.

36. Воронин А.Д. Основы физики почв,- М.: Изд-во МГУ. 1986. 204 с.

37. Воронин А.Д. Структурно-функциональная гидрофизика почв. М.: Издво МГУ.-1984. 204 с.

38. Воронин А.Д., Тюгай 3. Минералогический состав и физико-химическиесвойства илистых фракций разной степени диспергируемости // Почвоведение 1984. - № 7. - С.42-53.

39. Воронин А.Д., Березин П.Н. Структурообразование в почвах. В сб.:

40. Физико-химическая механика природных дисперсных систем. -М.: Изд-во МГУ. 1985. С. 59-71.

41. Воронин А.Д., Березин П.Н., Шеин Е.В. Энергетическая концепцияструктурно-функциональных физических свойств почв. // Успехи почвоведения. Советские почвоведы к XIII Международному конгрессу почвоведов. Гамбург, 1986. М.: Наука. 1986.-С. 13-18.

42. Воюцкий С.С. Аутогезия и адгезия высокополимеров. М. 1960. - 244 с.

43. Воюцкий С.С. Курс коллоидной химии. М.: Химия, 1975. - 512 с.

44. Втюрина Е.А. Сезонно-криогенные горные породы. М.: Наука, 1984.119с.

45. Втюрина Е.А., Геворкян С.Г., Позканин В.Л. Сущность криогенныхсплывов и количественная оценка критических условий их формирования. // Геоэкология 1999. № 6. - С. 555-561.

46. Вялов С.С. Реологические основы механики грунтов. М.: Высшая школа,1978.-447 с.

47. Гарифуллин Ф.Ш. Физические свойства почв и их изменение в процессеокультуривания. М.: Наука, 1979. - 158 с.

48. Гедройц К.К. Избранные сочинения., т.1, М.: Сольхозгиз, 1955. - 559 с.

49. Герасько Л. И. , Попогова Н.Н. Особенности почвообразования в таежнойзоне Томского Приобья // Вопросы почвоведения Сибири. -Томск: Изд-во Том. ун-та, 1975. С. 3-23.

50. Глинка К.Д. Минералогия, генезис и география почв. М.: Наука, 1978.279 с.

51. Горбунов Н.И. Минералогия и физическая химия почв, М.: Наука, 1978 -293 с.

52. Горбунов Н.И., Абрукова Л.П. Реологические свойства и минералогический состав слитых почв// Почвоведение 1974. № 8. - С. 89-100.

53. Горбунов Н.И., Орлов Д.С. Природа и прочность связи органических веществ с минералами почвы // Почвоведение 1977. № 7. - С. 89-100.

54. Горожанкина С. М. Синузиальная структура напочвенного покрова кедровников Томской области. // Бот. ж. 1973. № 10, - С. 13161325.

55. Горожанкина С.М., Константинов В.Д. География тайги Западной Сибири. Новосибирск: Наука. Сиб. отд-ние, 1978. - 190 с.

56. Горькова И.М. Теоретические основы оценки осадочных пород в инженерно-геологических целях. М.: Наука, 1966г.

57. Горькова И.М. Физико-химические исследования дисперсных осадочных пород в строительных целях. М.: Стройиздат, 1975. - 151 с.

58. Горькова И.М., Реутова Н.С., Душкина Н.А., Рябичева К.Н. Комплексная оценка инженерно-геологических свойств глинистых и лёссовых пород. М.: Наука, 1969. - 120 с.

59. Горькова И.М. Структурные и деформационные особенности осадочных пород. М., Наука, 1965.

60. Грин Г., Уэлтман Р. Тиксотропия. М.: Гостоптехиздат, 1947.

61. Дашко Р.Э. Механика горных пород. М.: Недра, 1987. - 254 с.

62. Денисов Н.Я. 0 природе деформаций глинистых пород. М.: Изд. Мин. реч. флота СССР., 1951.-200 с.

63. Дерягин Б.В. Взаимодействие неодинаково заряженных поверхностей различной природы // Коллоидн. ж. т. 16, 1954. - С.425.

64. Дерягин Б.В. Устойчивость коллоидных систем (теоретический аспект) //

65. Успехи химии. т.48. в.4. 1979 - С.675-721.

66. Дерягин Б.В., Кротова Н.А., Смилга В.П. Адгезия твёрдых тел. М.:1. Наука, 1973. 280 с.58. ^Дерягин В.В., Чураев Н.В., Муллер В.М. Поверхностные силы. М.:1. Наука, 1985. 393с.

67. Дмитриев Е.А. Математическая статистика в почвоведении. М.: Изд.1. Моск. ун-та, 1972. 292 с.

68. Добровольский Г.В., Никитин Е.Д., Афанасьева Т.В. Таежноепочвообразование в континентальных условиях (Западная Сибирь). М.: Изд-во МГУ, 1981. - 2 16 с.

69. Докучаев В.В. Избранные произведения. Т. 3. М.: ОГИЗ. Гос. изд-во с/хлит-ры. 1948. 446 с.

70. Долгова JI. С., Гаврилова И. П. Особенности почв средне- исеверотаежных подзон Западной Сибири (в пределах Тюменской области). // В кн.: Природные условия Западной Сибири. -М.: 1971. С. 77-90.

71. Долгоносое Б.М. Кинетика обратимой гравитационной коагуляции впространственно-однородной дисперсной среде. // Коллоидный журнал 2001. т. 63. № 4. - С. 459-469

72. Долматов Б.И. Механика грунтов, основания и фундаменты. М.:1. Стройиздат, 1988. 416 с.

73. Дюкарев А.Г., Пологова Н.Н. Почвенно-географическое районирование

74. Томской области. // Почвоведение 2002, № 3. - С. 282-294.

75. Дюкарев А.Г., Пологова Н.Н., Свечников Д.А Заболачивание и гумусоглеевое почвообразование в зоне влияния Васюганского болота. //Четвертое Сибирское совещание по климато-экологическому мониторингу: Тез. докл. Томск, 2001. С. 98-99.

76. Евсеева Н.С. География Томской области. (Природные условия иресурсы.). Томск: Изд-во ТГУ, 2001. - 223 с.

77. Евсеева Н.С., Земцов А.А. Рельефообразование в лесоболотной зоне

78. Западно-Сибирской равнины. Томск: Изд-во Том. ун-та, 1990. - 242 с.

79. Жигаров JI.A. Термоденудационные процессы и деформационноеповедение протаивающих грунтов. М.: Наука, 1975. - 109 с.

80. Зайдельман Ф.Р. Подзоло- и глееобразование. М.: Наука, 1974. - 208с.

81. Зарецкий Ю.К. Вязкопластичность грунтов и расчеты сооружений. М.:1. Стройиздат. 1988. 352 с.

82. Земцов А. А., Евсеева Н, С, Рельеф и плейстоценовые отложения бассейнареки Кети // Вопросы географии Сибири-1983-Вып. 15. -С. 6490.

83. Земцов А.А. Геоморфология Западно-Сибирской равнины. Томск: Издво ТГУ, 1976. 343 с.

84. Земцов В.А. Воды //География Томской области. Томск: Изд-во Том. унта, 1988. С. 76-96.

85. Иенни Г. Факторы почвообразования. М.: Изд-во иностраннойлитературы, 1948. 347 с.

86. Каплина Т.Н. Криогенные склоновые процессы. М.: Наука, 1965. - 296 с.

87. Качинский Н.А. Механический и микроагрегатный состав почвы, методыего изучения. М.: Изд-во АН СССР. 1958. - 192 с.

88. Качинский Н.А. Природа механической прочности и водопрочностипочвенной структуры в связи с её генезисом. // Вестник МГУ -1951 г., № 1.

89. Качинский Н.А. Структура почвы. М.: Изд-во МГУ. 1963. - 100 с.

90. Качинский Н.А. Физика почв., ч. 1, М.: Высшая школа, 1965. - 323 с.

91. Классификация и диагностика почв СССР. М.: Колос, 1977. - 223 с.

92. Классификация почв России. М.: Почвенный институт им.

93. В.В. Докучаева РАСХН, 1997.

94. Коломенская В.Н. Гидрогеологические условия // Природные условияцентральной части Западно-Сибирской равнины. М.: Изд-во МГУ, 1977. - С. 52-62.

95. Корсунов В.М., Ведрова Э.Ф. Диагностика и почвообразование в зональных лесных почвах. Новосибирск: Наука, Сиб. отд-ние, 1982.-160 с.

96. Круглицкий Н.Н. Физико-химические основы регулирования свойствдисперсий глинистых минералов. Киев: "Наукова думка", 1968.-320 с.

97. Кругов В.И. Классификация просадочных лессовых грунтов. //

98. Геоэкология 1998. № 1. - С. 62-78.

99. Крылов Г. В. Леса Западной Сибири. М.: Наука, 1961. - 254 с.

100. Кульчицкий Л.И., Усьяров О.Г. Физико-химические основы формированиясвойств глинистых пород. М.: Недра, 1981. - 178 с.

101. Кусковский B.C., Сухорукова А.Ф. Оценка состояния оползневого склона

102. Хакасия). // Геоэкология 1999. № 2. - С. 145-151.

103. Лазуков Г.И. Этапы плейстоценового осадконакопления в пределах

104. Западно-Сибирской равнины. // Природные условия Западной Сибири М.: Изд-во МГУ, 1971. - С. 6-24.

105. Манучаров А.С. Основы реологии в почвоведении. Ч. 1. М.: Изд-во1. МГУ. 1983.-91 с.

106. Манучаров А.С., Абрукова В.В. Применение в почвенно-реологическихисследованиях автоматического прибора "Реотест-2" // Почвоведение 1982. - № 11. - С.92-100.

107. Манучаров А.С., Абрукова В.В., Черноморченко Н.И. Методы и основыреологии в почвоведении. М.: Изд-во МГУ. 1990. - 97 с.

108. Марченко А.И., Варфоломеев JI.A. О генезисе двучленных пород на

109. Онего-Северодвинском междуречье // Почвы и биологическая продуктивность. Л.: ЛГПИ, 1973. - С. 83-127.

110. Месчян С.Р. Реологические процессы в глинистых грунтах. // Геэкология1999. № 1.-С. 58-61.

111. Минкин М.Б., Буравчук Н.И., Авдеев М.Н., Остриков М.С. Удельнаямощность предельного разрушения структуры почв // Почвоведение 1975. - № 5. - С.62-67.98. * Мустафаев А.А. Фундаменты на просадочных и набухающих грунтах.

112. М.: Высшая школа, 1989. 590 с.

113. Наливкин В.Д. Новые данные по геологии и нефтегазоносности северозапада Западно-Сибирской низменности. // Труды ВНИГРИ, вып. 126, 1958.

114. Николаев В. А. Геология и геоморфология Западно-Сибирскойнизменности. Автореф. докт. дисс. Новосибирск, 1964. - 36 с.

115. Николаев В.А., Синельников Д.С. Реставрация ложбин стока. // Рельеф

116. Западно-Сибирской равнины. Новосибирск: Наука, 1988. - С. 78-81.

117. Орлов Д.С. Химия почв. М.: Изд-во МГУ, 1985. - 376 с.

118. Осипов В.И. Природа прочностных и деформационных свойств глинистыхпород. М.: Изд. МГУ, 1979. - 285 с.

119. Осипов В.И. Роль идей П.А. Ребиндера в развитии современногогрунтоведения и механики грунтов. // Геоэкология 1999. № 6.

120. Оствальд В. Важнейшие свойства коллоидного состояния материи, СПб:

121. Естествоиспытатель", 1910. 44 с.

122. Оствальд В. Мир обойденных величин. Введение в современную коллоидную химию с обзором её приложений. Л.: Науч.-химико-техн. изд-во, 1930. - 302 с.

123. Петрова-Ясюнае Л.П. О новой позиции оценки устойчивости оползневыхсклонов. // Геоэкология 1998. № 4. - С. 89-95.

124. Плиткин Г.А. Водный баланс Западной Сибири // Тр.

125. Гидрогеологического ин-та.-1976. Вып. 228. - 247 с.

126. Подобина В.М., Горюхин Н.И. Новые данные по стратиграфии морскихверхнемеловых отложений Западно-Сибирской низменности. // В кн. Геология и полезные ископаемые Западной Сибири, т. 1. -Томск: Изд-во Томск, ун-та, 1974. С. 117-118.

127. Пологова Н.Н. Сопряженные рады почв заболоченных ландшафтов.

128. Новосибирск: ВО «Наука». Сибирская издательская фирма, 1992. -169 с.

129. Полынов Б.Б. Кора выветривания. Л.: Изд-во АН СССР, 1934. - 242 с.

130. Ребиндер П.А. Избранные труды. Поверхностные явления в дисперсныхсистемах. Коллоидная химия. М.: Наука. 1978. - 368 с.

131. Ребиндер П.А. О формах связи влаги с материалом в процессе сушки //

132. Всесоюзное научно-техническое совещание по интенсификации и улучшению качества материала при сушке в основных отраслях промышленности и сельского хозяйства 11-15 дек. 1956г., Пленарное заседание, Изд. ВЦСПС. Профиздат, 1958 . С.20-83.

133. Ребиндер П.А. Физико-химическая механика материалов т. I, в. 1, М.:1. Наука", 1965.

134. Ребиндер П.А. Физико-химическая механика новая область науки. М.:1. Знание", 1958. 64 с.

135. Ребиндер П.А., Влодавец И.Н. Проблемы физико-химической механикиволокнистых и пористых материалов "Зинатие", 1967.

136. Ребиндер П.А. Процессы структурообразования В кн: Физико-химическаямеханика почв, грунтов и строительных материалов, Ташкент, ФАН, 1966.

137. Рейнер М. Деформация и течение. М.: Наука, 1963. - 381 с.

138. Рейнер М. Реология. М.: Наука, 1965. - 225 с.

139. Роде А.А. Основы учения о почвенной влаге, т. 1, 1965. 664 с.

140. Розанов Б.Г. Морфология почв. М.: Изд. МГУ. 1983. - 320 с.

141. Росновский И.Н. Оценка влияния лесозаготовительной техники на почвылесных экосистем. Методические рекомендации. Томск: Изд-во «Спектр» ИОА СО РАН, 1997. - 45 с.

142. Росновский И.Н. Устойчивость почв в экосистемах как основаэкологического нормирования. Томск: Издательство Института оптики атмосферы СО РАН, 2001. - 252 с.

143. Рутковская Н.В. География Томской области (сезонно-агроклиматическиересурсы). Томск: Изд-во Томск, ун-та, 1984. - 158 с.

144. Рутковская Н.В., Окишева J1.H. Распределение снежного покрова в леснойзоне Западно-Сибирской равнины. // Вопросы географии Сибири, вып. 6. Томск: Изд-во Томск, ун-та, 1966.

145. Рященко Т.Г., Акулова В.В., Макаров С. А. Оценочная шкалаустойчивости дисперсных грунтов к геодинамическим воздействиям (на примере Байкальского региона). // Геоэкология 2000. № 2. - С. 157-164.

146. Свечников Д.А. Множественные области структурной прочности почв. //

147. Геоэкологические проблемы почвоведения и оценки земель: Тез. докл. Томск, 2002. - С. 64-65.

148. Свечников Д.А., Пологова Н.А., Манучаров А.С. Тиксотропность почвтаежной зоны» // Функции почв в системе "геосферы-биосфера": Материалы международного симпозиума. М., 2001. С. 213-214.

149. Свечников Д.А., Стрелец Л.А. Динамическая вязкость и кинетикаформирования структуры в суспензии грунта. // Международный периодический сборник научных трудов «Вибротехнология-2001». Вып. № 11. Одесса: НПО «ВОТУМ», 2001. С. 42-43.

150. Слипенюк Т.С. Влияние полимеров на образование флокулярныхструктур в суспензиях бентонитовой глины. // Коллоидный журнал 1998. т. 60. № 1. - С. 70-72.

151. Сляднев А.П. Климатические ресурсы сельского хозяйства Западной

152. Сибири. // Географические проблемы Сибири. Новосибирск: Наука, 1972. - С. 107-132.

153. Соколов И.А. О генезисе, диагностике и классификации почв с текстурнодифференцированным профилем // Почвоведение 1988. - № И.-С. 32-44.

154. Соколов И.А. Почвообразование и экзогенез. М.: Почвенный институтимени В.В. Докучаева, 1997. 244 с.

155. Сушко С.Я. Химические и физические свойства солончаковых почв исолонцов. // Почвоведение 1934. № 1.140. в Тер-Мартиросян З.Г. Реологические параметры грунтов и расчетыоснований сооружений. М., Стройиздат, 1990. - 200 с.

156. Тюлин А.Ф. Коллоидно-химические основы для агрономической оценкипочв Тр. ВНИИуд, агрт. и агроп., в. 28, 1948. С. 183-192.

157. Урьев Н.Б. Высококонцентрированные дисперсные системы М.: Химия,1980.-319 с.

158. Урьев Н.Б. Динамика структурированных дисперсных систем. И

159. Коллоида, ж. 1998, т.60, - № 4, - С.476-479.

160. Урьев Н.Б. Кинетика структурообразования в трехфазных дисперсныхсистемах в динамических условиях (при вибрации) в процессах уплотнения. // Коллоидн. ж. 2002, т.64, - № 2, - С.233-241.

161. Фениксова В В. Внеледниковая зона Западно-Сибирской низменности. // Природные условия Западной Сибири, М.: Изд-во МГУ, 1971. - С 25-47.

162. Фрейндлих Р. Тиксотропия, М.: ГОНТИ, 1939. - 48 с.• Фролов Ю.Г. Курс коллоидной химии. М.: Химия, 1982. - 400 с.

163. Фукс Г.И. Агрегативная устойчивость и свехмицеллярная структура // Коллоида, ж. 1950, т.12, - № 3, - С.228-238.

164. Фукс Г.И. О силах взаимодействия частиц в коагуляционной структуре // Тез. докл. Всес. конф. по колл. химии, Киев: Изд. АН СССР, 1950г.,-С.75-77.

165. Фукс Г.И., Абрукова Л.П., Бурибаев Я.Б. Влияние поглощенных оснований на реологические свойства почвообразующих глин // Почвоведение 1973. - № 10, - С.80-90.

166. Харитонова Г.В. Структурное состояние луговых текстурно-дифференцированных почв Среднеамурской низменности и его изменение под воздействием антропогенного фактора. Дис. . канд. биол. наук. Хабаровск, 1995. - 152 с.

167. Харитонова Г.В., Манучаров А.С., Васикова А.Г. Влияние лигнин-нопометного компоста на реологические свойства глинистых дифференцированных почв Среднеамурской низменности // Почвоведение 1992. - № 7, - С.37-45.

168. Харитонова Г.В., Завальнюк Н.М. Влияние гидролизного лигнина на структурное состояние почв с дифференцированным профилем Среднеамурской низменности / ХабКНИИ-Хабаровск. 1988. 22 с. Деп. в ВИНИТИ 23.05.88. № 4150-В88.

169. Харитонова Г.В., Манучаров А.С. Реологические свойства луговых глеевых почв Приамурья и их изменения под воздействием антропогенного фактора // Вести. Моск. ун-та. Сер. 17. Почвоведение. 1993. № 1, С.38-45.

170. Хархута И.Я., Ивлев В.М., Реологические свойства грунтов. М.: Автотрансиздат, 1961. - 64 с.

171. Цытович Н.А. Механика грунтов. М.: Высшая школа. 1979. - 272 с.

172. Швецов Г.И. Инженерная геология, механика грунтов, основания и фундаменты. М.: Высшая школа. 1987. - 296 с.

173. Щукин Е.Д. Физико-химическая теория прочности дисперсных структур и материалов // Физико-химическая механика природных дисперсных систем / Под ред. Щукина Е.Д. и др. М.: Изд-во МГУ. 1985. - С.72-90.

174. Щукин Е.Д., Перцов А.В., Амелина Е.А. Коллоидная химия., М.: Изд. МГУ, 1982.-348 с.

175. Яремко З.М., Федушинская Л.Б. Реологические свойства полимерсодержащих дисперсий оксида алюминия и межчастичные взаимодействия в них. // Коллоидный журнал -1999. т. 61. №2,-С. 281-286.

176. Ackoff R.L. Systems, organization and interdisciplinary research. // General Systems Yearbook. 1960. № 5. p. 1-8.

177. Day, P.R., Holmgren, G.G., 1952. Microscopic changes in soil structure during compression. Soil Sci. Soc. Am. Proc. 16,73-77.

178. Dealy, J.M., 1982. Rheometers for Molten Plastics: A Practical Guide to Testing and Property Measurement. Van Nostrand Reinhold, New York, 302 pp.

179. Ghavami, M., J. Keller, and I.S. Dunn. 1974. Predicting soil density following irrigation. Trans. ASAE 17:166-171.

180. Ghezzehei, T.A., and D. Or. 2000. Dynamics of soil aggregate coalescencegoverned by capillary and rheological processes. Water Resour. Res. 36:367-379.

181. Ghezzehei, T.A., and D. Or. 2001. Rheological properties of wet soils and claysunder steady and oscillatory stresses. Soil Sci. Soc. Am. J. 65:624637.

182. Green H. Industrial rheology and rheological structures. N.Y.: J. Wiley & Sons,1949.311 р.

183. Gupta. S.C., Larson, W.E., 1982. Modeling soil mechanical behavior duringtillage. In: Unger, P.W. (Ed.), Predicting Tillage Effects on Soil Physical Properties and Processes. ASA Special Publications, pp. 151-178.

184. Horn, R., Baumgarti, Т., 1999. Dynamic properties of soils. In: Simmer, M.E.

185. Ed.), Handbook of Soil Science. CRC Press, Boca Raton, pp. A19-A51.

186. Hueckel, T.A. 1992. Water-mineral interactions in hygromechanics of claysexposed to environmental loads: a mixture-theory approach. Can. Geotech. J. 29:1071-1086.

187. Keller, J. 1970. Sprinkler intensity and soil tilth. Trans. ASAE 13:118-125.173. »Konstankiewicz, K. 1987. Wplyw predkosci odksztalcen na charakterystykimechaniczne gleb. / Problemy Agrofizyki. 51. Wroclaw, pp. 1 -66.

188. Koolen, A.J., 1983. Agricultural Soil Mechanics. Advanced Series in

189. Agricultural Sciences. Springer, Berlin, 235 pp.

190. McMurdie, J.L., and P.R. Day. 1958. Compression of soil by isotropic stress.

191. Soil Sd. Soc. Am. Proc. 22:18-22.

192. Or, D., and T.A. Ghezzehei. 2002. Modeling post-tillage structural dynamics: Areview. Soil Tillage Res. 64:41-59.160

193. Or, D., Т.A Ghezzehei, and R. Fedors. 2000. Liquid Bridges and Intermittent

194. Flow Regimes in Unsaturated Fractured Porous Media. F. xxx. AGU Fall Meeting. San Francisco, CA.

195. Philip, P., Models and modeling of hydrologic process. // Soil Science Society

196. Of America Journal .vol. 59, No.2,1995. pp. 300-306.

197. Scherer, G. W., Sintering of low-density glasses, /. Am. Ceram. Soc., 60(5-6),236.246,1977.

198. Scherer, G. W., Viscous sintering of a bimodal pore-size distribution. /. Am.

199. Ceram. Soc., 67(11), 709-715, 1984.

200. Schoen, M., C.L. Rhykerd, DJ. Diestler, and J.H. Cushman. 1989. Shear forcesin molecularly thin films. Science 245:1223-1225.

201. Schoen, M., DJ. Diestler, and J.H. Cushman. 1987. Fluids in micro-pores. I.

202. Structure of a simple classical fluid in a slit-pore. J. Chem. Phys. 87:5464-5476.

203. Silva, H. R., Wetting-induced changes in near surface soil physical propertiesaffecting surface irrigation, Ph.D. dissertation, 188 pp., Utah State Univ., Logan, 1995.

204. Skipper, N.T, K. Refson, and J.D.C. McConnell. 1991. Computer simulationsof interlayer water in 2:1 clays. J. Chem. Phys. 94:7434-7445.

205. Sumner, M. E., and B. A. Stewart, Soil Crusting: Chemical and Physical

206. Processes, Advances in Soil Science, Lewis, Boca Raton, Fla., 1992.

207. Taylor, D.W. 1948. Fundamentals of soil mechanics. John Wiley and Sons,1. New York.

Информация о работе

Свечников, Дмитрий Александрович
кандидата биологических наук
Томск, 2003
ВАК 03.00.27

Диссертация

Реологические свойства почв кедровников Прикетья - тема диссертации по биологии, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы