Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Теплофизические свойства аласных почв Лено-Амгинского междуречья

ВАК РФ 03.00.27, Почвоведение

Автореферат диссертации по теме "Теплофизические свойства аласных почв Лено-Амгинского междуречья"

На правах

МАКАРОВ ВИКТОР СЕМЕНОВИЧ

ТЕПЛОФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА АЛАСНЫХ ПОЧВ ЛЕНО-АМГИНСКОГО МЕЖДУРЕЧЬЯ

03.00.27 - Почвоведение

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Улан-Удэ-2004

Работа выполнена в Институте прикладной экологии Севера АН РС(Я) (с участием научного консультанта д.б.н., профессора А.И. Куликова)

Научный руководитель

Официальные оппоненты

Ведущее учреждение

доктор биологических наук, профессор Д.Д. Саввинов

доктор географических наук, профессор А.Б. Иметхенов, кандидат биологических наук В.Х. Даржаев

Институт физико-технических проблем Севера СО РАН

Защита состоится 23 декабря 2004 г. в 14 час. на заседании специализированного совета Д.003.028.01 в Институте общей и экспериментальной биологии СО РАН, по адресу: 670047, г. Улан-Удэ, ул. Сахьяновой, 6, тел./ факс (3012) 433034, e-mail: ioeb@bsc.buryatia.ru

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Бурятского научного центра СО РАН

Автореферат разослан «_»_2004 г.

Ученый секретарь специализированного совета, доктор биологических наук

В.И.Убугунова

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность. Аласы - это уникальные ландшафты, свойственные только для территории криолитозоны (Соловьев, 1959; Босиков, 1991). В них формируются своеобразные почвы под луговой, лугово-степной и степной растительностью. На долю аласов приходится около 21% сенокосных и пастбищных угодий Якутии (Шелудякова, 1959).

Функционирование аласных биогеоценозов, в условиях близкого залегания многолетнемерзлых пород от дневной поверхности, находится в тесной зависимости от гидротермических факторов. В то же время формирование ресурсов влаги и тепла в значительной мере определяется теплофизическими свойствами почв, которые в свою очередь сами зависят от их гранулометрического состава, гидрологических и физических свойств.

Поэтому познание теплофизических свойств аласных почв во взаимосвязи с их структурными особенностями, характером и степенью увлажнения, уплотнения и аэрации необходимы для решения задач по регулирование гидротермического режима почв в целях повышения эффективного почвенного плодородия.

Цель работы - познание закономерностей формирования теплофизиче-ских свойств основных типов аласных почв.

Для достижения ее решались следующие задачи:

- установить теплофизический характер пространственного распределения аласных почв в основных гидротермических поясах;

- изучить особенности сезонной динамики теплофизических свойств почв;

- выявить количественные связи между теплофизическими и водно-физическими характеристиками и разработать модели их описания.

Научная новизна. Получены экспериментальные данные о теплофизических свойствах основных типов аласных почв в Лено-Амгинском междуречье. Выявлены особенности распределения теплофизических коэффициентов по профилю почв. Найдена зависимость полевой влажности и гидрологических констант от объемной массы почвы. Установлены количественные связи коэффициента теплопроводности с водно-физическими характеристиками почвы.

Защищаемые положения.

1. Для аласных ландшафтов характерна строгая пространственная дифференциация теплофизических свойств почв в соответствии с их концентрической микрозональностью.

2. В аласных почвах профильное распределение их теплофизических свойств в основном обусловлено изменениями объемной массы почвы, при этом абсолютные теплофизические показатели определяются уровнем ее ув-

лажнения.

3. Наибольшие сезонные изменения теплофизических показателей характерны для аласных остепненных почв, наименьшие для аласных луговых почв.

Практическая значимость работы. Полученные результаты исследований теплофизических свойств могут быть использованы при проектировании и организации гидротермических и мерзлотных мелиораций в криоаридных регионах Центральной Якутии.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы были доложены на: научной конференции студентов и молодых ученых РС(Я) «Лав-рентьевские чтения» (Якутск, 1996); XIV всероссийской молодежной конференции «Географические идеи и концепции как инструмент познания окружающего мира» (Иркутск, 2001); всероссийской научно-практической конференции «Проблемы плодородия почв на современном этапе развития» (Пенза, 2002); всероссийской научной конференции «Мерзлотные почвы: разнообразие, экология и охрана», посвященной 100-летию со дня рождения В.Г. Зольникова (Якутск, 2004), IV-м съезде Докучаевского общества почвоведов (Новосибирск, 2004).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 7 печатных работ.

Объем и структура работы. Диссертация изложена на 90 страницах машинописного текста, состоит из введения, 5 глав, заключения и списка литературы, иллюстрирована 22 рисунками, содержит 2 таблицы. Список литературы включает 105 наименований.

ГЛАВА 1. ТЕПЛОФИЗИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ ФОРМИРОВАНИЯ МЕРЗЛОТНЫХ ПОЧВ

Если обратиться к истории изучения теплофизических свойств мерзлотных почв, то можно заметить, что, В.Н. Димо (1964, 1972), видимо одной из первых обратила на необходимость их изучения по генетическим горизонтам. В этих работах показана неоднородность почвенного профиля по тепловым свойствам, выявлено наличие тепловых преград, способствующих замедлению процессов деградации многолетней мерзлоты.

Теплофизические свойства мерзлотных лугово-черноземных почв Бурятии исследованы в трудах В.И. Дугарова (1976), А.И. Куликова (1983), В.И. Дуга-рова и А.И. Куликова (1990). Инструментальные исследования данных авторов показали, что полевая динамика коэффициента теплопроводности мерзлотных лугово-черноземных почв в мерзлом состоянии в 1.5-2 раза выше, чем в талом. Выявлены некоторые количественные и качественные особенности теплофизи-ческих свойств изученных почв, отличающиеся от почв Западной Сибири.

На территории Республики Саха (Якутия) теплофизические свойства мерзлотных почв изучались сотрудниками Института мерзлотоведения СО РАН. Так, в работах A.A. Мандарова, П.Н Скрябина и И.С.Угарова (1982),

АА. Мандарова и И.С.Угарова (1988) установлены коэффициенты теплопроводности поверхностного слоя и напочвенных покровов в различных районах Якутии. Получены первые сведения о теплофизических свойствах генетических горизонтов А и В черноземно-луговых, лугово-черноземных, пойменных почв Центральной Якутии, приводятся эмпирические формулы, номограммы, по которым находится коэффициент теплопроводности этих горизонтов. В исследованиях Н.С. Иванова и Р.И. Гаврильева (1965), А.В. Павлова (1975), Р.И.Гав-рильева (1998) рассматриваются теплофизические свойства горных пород криолизотоны в зависимости их плотности, влажности, температуры, генезиса и состава. Авторами экспериментально исследован коэффициент теплопроводности для трех основных разновидностей (песка, супеси и суглинка) аллювиальных грунтов Центральной Якутии в мерзлом и талом состояниях.

В целом из анализа литературы вытекают следующие особенности мерзлотных почв. В области отрицательных температур почва приобретает новые свойства, которые обусловлены переходом поровой влаги в лед и формированием криогенной текстуры. Поэтому, в районах повсеместного распространения многолетнемерзлых пород формируются почвы, отличающиеся не только своеобразной морфологией, но и особенностями теплофизических свойств.

Теплофизические свойства мерзлотных почв способствуют сохранению многолетней мерзлоты, которая в свою очередь обусловливает возникновение некоторых специфических природных явлений и процессов, сказывающихся на облике ландшафтов северных территорий. Для того чтобы представить полную картину теплофизических условий формирования мерзлотных почв не хватает данных о том, как они протекают в отдельных типах почв. В этой связи научный интерес представляют теплофизические свойства почв уникальных алас-ных ландшафтов.

ГЛАВА 2. ПРИРОДНО-КЛИМАТИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ РАЙОНА ИССЛЕДОВАНИЙ

Северная половина Лено-Амгинского междуречья расположена в Центральной Якутии между 60 и 64° с.ш. и 115 и 130° в.д. Она относится к Центрально-Якутской низменности, соответствующей бореальному поясу Восточно-Сибирской мерзлотной области и подзоне средней тайги (Щербаков, 1974).

Климат северной части Лено-Амгинского междуречья, как и всей Центральной Якутии, определяется географическим положением и рельефом местности. Горные массивы, окаймляющие Центрально-Якутскую низменность, изолируют ее от влияния влажных океанических течений воздуха, и тем самым обусловливают экстраконтинентальный суровый климат (Шашко, 1961; Гаври-лова, 1973).

Среднегодовая температура воздуха отрицательная и варьирует в пределах -10-12 °С, при этом, годовые амплитуды температур достигают рекордных величин, (100-106 °С). Средняя температура самого холодного месяца в разных точках районах понижается до -42-46 °С, а самого теплого месяца достигает до + 17-19 °С. Переход среднесуточной температуры воздуха через 0 °С происходит в первых числах мая, а осенью - в конце сентября.

Основной период вегетации для большинства растений начинается в последних числах мая и заканчивается в конце августа. Сумма активных температур составляет 1400-1600 °С. По высоким летним температурам рассматриваемый район почти не уступает некоторым лесостепным районам, поэтому здесь встречаются типичные лесостепные и степные ландшафты.

Годовое количество осадков относительно невелико, примерно 250 - 300 мм. За июнь-август выпадает 115-130 мм осадков.

В пределах Лено-Амгинского междуречья мощность ледового комплекса увеличивается с юга на север, в соответствии с возрастанием мощности четвертичных отложений. Аласы формируются при протаивании мощных толщ подземных льдов и сильнольдистых пород с образованием озер. Глубина аласной котловины находится в прямой зависимости от вертикальной мощности и объема вмещающихся подземных льдов. По наблюдениям мерзлотоведов, наиболее глубокие аласы (30-40 м) характерны для Абалахской террасы, а неглубокие (3-6 м) - для Бестяхской (Соловьев, 1959).

Мощность сезоннопротаивающего слоя строго дифференцирована по поч-венно-растительным поясам аласа. Так, она имеет максимальное значение в его периферической полосе, где господствует степная растительность и почва отличается большой сухостью. Малая мощность СПС присуща заболоченной приозерной полосе с болотными почвами.

По лесорастительному районированию Лено-Амгинское междуречье входит в Центрально-Якутский аласно-таежный округ, относящийся к Якутской провинции восточно-сибирских светлохвойных лесов (Щербаков, 1975). Тайга часто прерывается многочисленными беслесными пространствами, приуроченными к аласным котловинам, где на ограниченных пространствах по соседству произрастают сообщества болотистых и остепненных лугов.

ГЛАВА 3. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ

Исследования теплофизических свойств почв проводились на одном из замкнутых аласов Бестяхской террасы Лено-Амгинского междуречья, который расположен в 75-ти км севернее г. Якутска и в 15-ти км восточнее реки Лена. Наше внимание привлек алас Сюллях, представляющий собой термокарстовую котловину округлой формы. Площадь аласа - 30 га, глубина - около 2 м. Склоны пологие, днище ровное с четырьмя озерами. В настоящее время использует-

ся в качестве сенокосного угодья. Пастбищная нагрузка небольшая, кратковременная - весной и осенью по отаве.

Нами исследованы мерзлотные аласные болотные, луговые и остепненные почвы.

Для определения удельной теплоемкости и теплопроводности почв в абсолютно сухом состоянии использован метод квазистационарного непрерывного нагрева - разработанный сотрудниками института физико-технических проблем Севера (Степанов, Тимофеев, 1994; Иванов, 2000). Достоинством метода является возможность комплексного и скоростного определения теплофизиче-ских свойств дисперсных материалов, каковыми и являются почвы.

Установка, реализующая данный метод, состоит из измерительной ячейки в форме цилиндра, измерительно-управляющей системы и персонального компьютера. Основу измерительной ячейки составляют один основной и три охранных нагревателя.

Основной нагреватель предназначен для нагрева исследуемого образца определенной мощностью, контролируемый в течение всего периода нагрева. Охранные нагреватели предназначены для поддержания адиабатических условий нагрева исследуемого образца.

Для определения коэффициента теплопроводности в полевых условиях использовался метод цилиндрического зонда постоянной мощности.

ГЛАВА 4. ВОДНО-ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА И РЕЖИМ ВЛАЖНОСТИ ПОЧВ

Водно-физические свойства почв. По гранулометрическому составу, исследованные почвы аласа классифицируются как легкие суглинки и супеси. В профиле аласной остепненной почвы доминировала крупнопылеватая фракция, а в профиле луговой и болотной почв - песчаная.

Во всех почвах аласа наблюдается закономерное увеличение объемной массы с глубиной.

В болотной почве, богатой органикой, с поверхности почвы до верхней границы иллювиального горизонта значение объемной массы увеличивается с 320 до 1500 кг/м3. В луговой почве эта величина составляет 500-1500 кг/м3, а в остепненной почве 720-1600 кг/м3. В иллювиальных горизонтах, несмотря на различный характер увлажнения, исследуемые почвы уплотнены в равной степени, здесь объемная масса варьирует в пределах 1550-1600 кг/м3.

Максимальное значение общей порозности отмечается в поверхностном менее уплотненном слое почвы. В болотной почве порозность достигает 85.3%, а в луговой и остепненной почвах соответственно 76.9 и 67.4%. Порозность иллювиальных горизонтов по типам почв существенно не отличается и составляет в среднем 40% от объема почвы. Порозность аэрации почвы при наименьшей

влагоемкости в гумусовых слоях превышает 15%, что является благоприятным показателем для жизнедеятельности микроорганизмов.

Режим влажности почв Наблюдения за влажностью показывают, что, несмотря на максимальный расход воды через испарение, степень увлажнения болотной почвы в течение полевого сезона остается неизменной и поддерживается на уровне близкой к ее полной влагоемкости (рис. 1).

I II

ю 12И 1Ив он »л;

Рис. 1. Распределение влажности и объемной массы по профилю остепненной (а), луговой (б) и болотной (в) почв: I - 17.07.97, 11-14.08 97; 111-24 09.97

- влажность в % от объема почвы

------ объемная масса, кг/М3

Категории влажности: | | - до ВРК - от ВРК до НВ | | - от НВ до ПВ

По мере движения от приозерного участка к периферии аласа степень увлажненности почв уменьшается. При этом хорошо прослеживается сезонная динамика влажности. Так в середине лета влажность аласной луговой почвы в верхнем 5-ти сантиметровом слое опускается ниже ВРК, но с глубиною ее значение быстро растет и ниже 20 см влажность стабильно держится на уровне от ВРК до НВ. При таком увлажнении влага обладает свойством сплошности и

при испарении передвигается из глубоких горизонтов к испаряющей поверхности. В результате летнего испарения уровень увлажненности несколько падает, но все же до середины августа влажность почвы не снижается ниже ВРК. В конце сентября в результате выпадения атмосферных осадков образуется обратный градиент влажности. Если увлажненность нижних горизонтов практически не изменяется, то в верхних гумусовых горизонтах появляется гравитационная вода.

Самые низкие значения влажности отмечены в остепненной почве аласа. По нашим данным, в первой половине лета остепненная почва иссушается до отметки ВЗ, во второй половине теплого сезона с выпадением атмосферных осадков ее влажность начинает увеличиваться и к осени может достигнуть значения ВРК.

Гидротермические пояса Формирование различных поясов увлажнения многие исследователи связывают с пространственным перераспределением атмосферных осадков по рельефу и различным характером водопотребления растениями в теплое время года. При этом перераспределению влаги по элементам рельефа отдают главенствующую роль.

На наш взгляд, в перераспределении влаги в почвенном покрове аласа заметную роль играет своеобразное горизонтальное внутрипочвенное движение воды. В своих рассуждениях мы отталкивались от известных положений. Движение воды в почвах подчиняется основному закону переноса массы и вызывается движущей силой, возникающей в результате градиента потенциала. Если влажность почвенного покрова аласа снижается по мере удаления от озера к периферии аласа, то значит, в этом же направлении увеличивается и потенциал влаги. Поскольку с изменением влажности изменяются и свойства влаги, то при переходе от одного гидротермического пояса к другому влага будет передвигаться в разных формах.

Влажность почв нижнего гидротермического пояса соответствует интервалу НВ - ПВ. При такой влажности в почве присутствует гравитационная вода, движение которой определяется силой тяжести и капиллярных сил. Поскольку протаивание почвы в этом поясе сильно отстает и по интенсивности и по глубине от протаивания почв вышележащих поясов, то при относительно ровном рельефе дневной поверхности, надмерзлотный рельеф имеет наклон в сторону периферии аласа и гравитационная вода стекает в этом направлении. Скорость движения почвенной влаги определяется гидравлической проводимостью, которая зависит от гранулометрического состава, структуры и размера проводящих пор, а также от влажности почв. В начале лета, область распространения гравитационной влаги ограничивается верхним органическим слоем. Гумусовые горизонты обладают хорошей водопроводимостью, по причине их высокопористой структуры, поэтому в этих горизонтах боковой сток влаги происходит достаточно интенсивно. С увеличением глубины протаивания, в область

распространения гравитационной влаги включаются иллювиальные горизонты. Листоватое посткриогенное сложение иллювиальных горизонтов обусловливает хорошую водопроницаемость в горизонтальном направлении, но затормаживает вертикальное передвижение влаги.

Влажность почв среднего гидротермического пояса находится в интервале НВ - ВРК. В этих пределах влияние силы тяжести на передвижение влаги незначительно, и перенос влаги осуществляется пародиффузным потоком в сочетании с пленочным и капиллярным движениями жидкости (Мичурин, 1975). Очевидно, что на границе с нижним поясом будет преобладать капиллярный поток, а на границе с верхним поясом пародиффузный поток. Другой отличительной чертой среднего пояса является то, что здесь наблюдается сильное иссушение поверхностного 5-ти сантиметрового слоя почвы, где влажность значительно ниже ВРК. Такое резкое снижение влажности почвы особенно характерно во второй половине теплого сезона, которое несколько затухает в конце осени. Последнее связано с тем, что по мере иссушения верхнего слоя почвы верхний уровень капиллярного потока влаги опускается в более глубокие горизонты (Качинский, 1970). Следовательно, движение воды в вертикальном направлении ограничивается не только снизу мерзлотой, но и сверху слоем иссушения, поскольку последний характеризуется низкой гидравлической проводимостью. Размеры нижнего и среднего поясов в основном определяются дальностью действия капиллярных сил и соотношением скорости притока и оттока влаги в почвах этих поясов. Наряду с этим на увлажненность среднего пояса существенное влияние оказывают атмосферные осадки, причем их роль двоякая. Во-первых, они непосредственно восполняют влагозапас почвы, во-вторых, при увеличении влажности растет и гидравлическая проводимость, которая способствует росту интенсивности поступления влаги с нижнего пояса аласа. Нами установлено, что в почвах гидрологически связанных с озером аласа, степень увлажнения профиля по глубине изменяется слабо.

В почвах остепненного пояса степень увлажнения почвы всецело зависит от времени и интенсивности атмосферных осадков. Полевая влажность в течение теплого сезона колеблется в интервале от ВРК и ниже. Для почв этого пояса характерна отчетливая дифференцированность почвенного профиля по степени увлажнения. Например, весной после схода снега и осенью в период продолжительных осадков влажность поверхностных горизонтов бывает несколько выше, чем влажность нижних горизонтов. При этом влажность промоченного слоя, а иногда и всего профиля может превысить ВРК. Однако в отличие от нижних поясов аласа, здесь отсутствует боковой приток капиллярной влаги, поэтому влажность превышающая ВРК держится недолго.

ГЛАВА 5. ТЕПЛОФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ПОЧВ

Особенности теплофизических свойств аласных почв. Во всех изучаемых почвах максимум удельной теплоемкости (900-915 Дж/кг'К) отмечается в дерновых горизонтах, обогащенных органикой. С глубиной, в связи с уменьшением содержания органических веществ, и в частности, гумуса ее значение падает. В нижних иллювиальных горизонтах, где содержание органических веществ минимально, удельная теплоемкость снижается до 800 Дж/

По типам почв в наших исследованиях несколько выделяется аласная луговая почва, где значения удельной теплоемкости в слое почвы глубже 10-ти см оказались на 5-15 Дж/ ниже, чем в других почвах аласа. Однако в процентном отношении эта разница была несущественной (всего 2% от общей величины). Вследствие этого мы пришли к выводу о том, что в минеральных горизонтах аласных почв практически отсутствует или слабо выражено типовое различие удельной теплоемкости.

Следует отметить, что представленные данные получены при температуре 15°С, что соответствует общепринятым стандартам. Однако во избежание ошибок при теплофизических расчетах следует учитывать температурную зависимость удельной теплоемкости, поскольку по нашим данным, удельная теплоемкость растет, пропорциональна температуре. Причем коэффициент пропорциональности практически не изменяется по глубине и не зависит от типа почв. Это позволяет зависимость между удельной теплоемкостью почв от температуры представить в виде общей формулы:

с,а (I) = су!)(15°С) + 5.221- 78.3 (1)

где / - температура почвы; су^(15°С) - удельная теплоемкость почвенной толщи при температуре 15°С.

Профильное распределение объемной теплоемкости связано с изменениями влажности и объемной массы почвы. В остепненных и луговых почвах ее значение минимально в поверхностном дерновом горизонте. С глубиной величина теплоемкости быстро растет, и уже в нижней части гумусового слоя достигает своего максимального значения, а вот в иллювиальных горизонтах величина теплоемкости практически не изменяется. В профиле болотной почвы максимум объемной теплоемкости достигается в слое 20-см. Ниже этого теплоемкость падает на и, начиная с иллювиального горизонта, почти не изменяется.

Различие объемной теплоемкости между разными типами аласных почв определяется в основном количеством жидкой фазы, поскольку удельная теплоёмкость твердой фазы практически не отличается по типам почв. Таким образом, в остепненной и луговой почвах изменения объемной теплоемкости по глубине в основном зависят от изменения объемной массы, а в болотной почве от распределения почвенной влаги.

Рис 2. Изменение коэффивдеша теплопроводности (X), объемной массы (ОМ) и весовой влажности (0)) по глубине в почвах аласа Сюллях. а - остепненная почва, б - луговая почва, в - болотная почва

По характеру изменения величины коэффициента теплопроводности по глубине, исследуемые почвы существенно не отличаются (рис.2). Во всех почвах аласа минимальные значения теплопроводности наблюдались в дерновом горизонте. Это связано с тем, что здесь сосредоточено максимальное количество органического материала. С глубиной теплопроводность почвы растет. В минеральной части, колебания теплопроводности по глубине незначительны, исключения составляют горизонты луговых почв с высоким содержанием карбонатов.

Характерным для всех типов почв аласа является то, что изменения X-кривых по глубине имеют ту же динамику, что и изменения объемной массы. Это происходит вследствие специфики гласных почв, которая заключается в следующем: их профиль (в остепненной почве не всегда) содержит влагу, свойства которой практически не изменяются по горизонтам, т.е. изменения потенциала влаги по глубине незначительны. По некоторым моделям « почвенные частицы - вода» в определенном интервале влагосодержания одинаковая толщина водных пленок соответствует равным эквивалентным давлениям (Мичурин, Лытаев, 1967). Согласно этим представлениям, толщина водных пленок в профиле аласных почв будет одинаковой по всей ее глубине. Очевидно, такое утверждение справедливо, ибо фактические результаты наших наблюдений по теплопроводности согласуются с исследованиями A.M. Глобуса, A.B. Арефьева (1971), где показано, что при данной приведенной толщине пленки, значение А. в большинстве случаев возрастает почти пропорционально объемной массе.

Сезонная динамика теплофизических свойств. Самые низкие значения объемной теплоемкости наблюдаются в профиле остепненной почвы. В середине лета, когда почва находится в наиболее иссушенном состоянии, объемная теплоемкость остепненной почвы изменяется в пределах от 0.95 до 1.66 '10

Осенью с выпадением атмосферных осадков и уменьшением испарения почвенной влаги остепненная почва становится более теплоемкой. Так до середины сентября объемная теплоемкость увеличивается равномерно по всему профилю, при этом ее прирост относительно минимального летнего значения составляет 0.1-0.4 МДжДм-К). В конце сентября отмечается резкое увеличение теплоемкости в верхнем полуметровом слое почвы. В это время величина изменяется в пределах от 1.75 до 2.32 МДжДм'К) и является верхним пределом для талого состояния остепненной почвы. Что касается весны, то в это время протаивания почвы сопровождается процессами испарения, и к моменту достижения глубины протаивания до горизонта С, увлажненность остепненной почвы оказывается ниже ее осеннего значения.

Несколько иная картина наблюдается в луговой почве. Поскольку эти почвы увлажнены в большей степени, чем остепненные почвы, то соответственно они являются и более теплоемкими. В теплое время года максимум теплоемкости здесь приходится на весну. В отличие от остепненных почв луговые почвы через капиллярный поток получают дополнительную влагу от аласного озера, а поскольку весной обводненность озера максимальная, то соответственно приток влаги в это время будет максимальным. В течение теплого сезона, объемная теплоемкость постепенно уменьшается по всему профилю и только поздней осенью наблюдается ее рост в поверхностном гумусовом слое почвы. Так, по нашим наблюдениям, в середине лета значение в профиле почвы изменяется в пределах от 1.32 до 2.6 МДж/(кгК). К осени ее значение несколько падает (от 1.32 до 2.28 МДжДкг-К)), а в конце осени отмечается резкий рост в верхнем полуметровом слое (от 2.08 до 2.50 МДжДкг-К)).

В болотной почве наибольшие изменения объемной теплоемкости наблюдались в период с июля до августа. Максимум теплоемкости отмечается в слое почвы 10-20 см. Его значение в июле составляла 3,5-10б Дж/(м-К), затем в течение месяца понизилось на 8,6 %, а к осени практически не изменилось. В иллювиальных слоях почвы сезонные колебания теплоемкости были незначительны, что объясняется стабильным уровнем увлажнения болотной почвы.

По данным полевых наблюдений, самые большие изменения теплопроводности, обусловленные динамикой влажности, происходят в профиле аласной остепненной почвы. Поскольку степень увлажнения остепненной почвы всецело зависит от количества выпадающих атмосферных осадков, то колебанию теплопроводности в основном подвержены верхние слои почвы. Так, за инструментальный период исследований колебания теплопроводности на глубине 3040 см доходили до 0.5 в то время как в нижних слоях почвы она составляет всего 0.15 Вт/м-К. В течение лета минимальные значения теплопроводности отмечаются в середине июля, т.е. в период наибольшего иссушения остеп-ненной почвы, когда влажность по всему профилю опускается до критических

значений. В сентябре, в результате увеличение влажности теплопроводность аласной остепненной почвы достигает своего наибольшего значения.

В луговых почвах аласа временные колебания теплопроводности менее значительны, вместе с тем они затрагивают весь почвенный профиль. Такое явление объясняется тем, что степень увлажнения аласных луговых почв помимо метеорологических условий зависит еще от интенсивности горизонтального капиллярного подтока почвенной влаги. По нашим данным, значения X минимальны в середине лета и максимальны в конце осени, при этом ее разница между этими сроками наблюдений составляет 0.25-0.4 Вт/м-К. Необходимо отметить, что в аласных луговых почвах изменения теплопроводности не всегда соответствуют изменениям влажности. Так, если с июля значение влажности падает, то теплопроводность слоев ниже 30 см наоборот, растет. При этом объемная масса в течение лета практически не изменяется. По всей видимости, на изменения влияют еще и структурные изменения, которые происходят в почве после ее протаивания.

Как было указано выше, степень увлажнения аласной болотной почвы за лето практически не меняется, оставаясь на уровне близкой к ПВ. Но тем не менее и здесь наблюдается временной рост теплопроводности по всему почвенному профилю, что возможно объясняется динамикой объемной массы. Согласно Д.Д. Саввинову (1976), во влажных почвах образование ледяных прослоек при промерзании приводит к уменьшению объемной массы. После про-таивания почва находится во вспученном состоянии и ее посткриогенная текстура сохраняется довольно продолжительное время. Вследствие этого, теплопроводность в аласной болотной почве с момента ее протаивания начинает расти и наибольшего значения достигает в середине августа. По видимому, именно в это время заканчивается осадка почвы в исследуемом аласе. В результате этой осадки прирост теплопроводности составляет 0.3-0.4 Вт/м'К. Однако только уменьшением объемной массы нельзя объяснить такой значительный прирост теплопроводности. По литературным сведениям, в сильно увлажненных суглинистых почвах увеличение объемной массы на 1 г/см3 приводит к росту X максимум на 0.2

Зависимость теплопроводности от влажности и объемной массы почвы. Для исследования количественных связей теплопроводности от влажности и объемной массы мы использовали пакет Surfer.

По результатам полевых исследований нами построена номограмма (рис.3), отображающая зависимость коэффициента теплопроводности от влажности при различных значениях объемной массы. Из семи различных алгоритмов интерполяции данного пакета, для построения номограммы выбран метод полиномиальной регрессии. По нашим данным, в начальной стадии увлажнения почвы, теплопроводность растет быстро, затем с насыщением влагой замедля-

ется. В рыхлых почвах рост теплопроводности замедляется в средней стадии увлажнения, затем темп роста снова возрастает.

Х.В-г/мК

Рис.3. Номограмма определения коэффициента теплопроводности аласных почв по влажности и объемной массе

Пространственная изменчивость теплофизических свойств. В наших исследованиях каждый тип почвы представлен одним теплофизическим профилем. Однако почвы, являясь трехмерными телами, имеют не только вертикальную, но и горизонтальную неоднородность. Последняя в аласах обусловлена неравномерностью увлажнения почв в пространстве. Например, с увлажнением почвы кривая теплопроводности смещается вправо (рис.2). Очевидно, такой сдвиг происходит не только при переходе от одного типа почвы в другое, но и при перемещении внутри почвенного ареала.

Исходя из анализа литературы, границы почвенных ареалов совпадают с границами гидротермических поясов. Из этого следует, что одним из основных факторов расчленяющих почвенный покров аласа на ареалы является категория влаги. В пределах каждого типа почвы форма влаги остается неизменной, при этом количественные колебания влажности могут быть значительными. Наиболее важные константы, разграничивающие алас на почвенные ареалы, это: полная влагоемкость, наименьшая влагоемкость и влажность разрыва капилляров.

В этой связи особый интерес вызывает определение теплофизических коэффициентов в пограничных областях почвенного ареала, тогда каждый тип почвы можно будет охарактеризовать двумя узловыми теплофизическими профилями, соответствующих максимальному и минимальному увлажнению. а б

О 1000 2000 3000 4000 С, кДх/ы К 0 0,5 1 1,5 2 X. Вт/u К

Рис.4. Изменение коэффициентов объемной теплоемкости (а) и теплопроводности (в) аласных почв по глубине при влажности почвы ВРК (1), НВ (2) ,ПВ (3) и при ее абсолютно сухом состоянии (4)

Нами установлен диапазон, в пределах которого изменяются теплофизиче-ские свойства того или иного типа почвы (рис.4). Причем для луговой и болотной почв он связан с пространственной изменчивостью, для остепненной почвы - с уровнем увлажнения. В почвах, где существует гидрологическая связь с озером, влажность изменяется постепенно, уменьшаясь по мере удаления от уреза озера, и как только обрывается капиллярная связь, начинается область распространения остепненной почвы. Здесь уже отсутствует горизонтально направленный градиент влажности, поэтому пространственное изменение тепло-физических свойств носит случайный характер.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

• Формирование гидротермических поясов аласа связано с существованием внутрипочвенного горизонтального движения воды из гласного озера.

• В аласных почвах профильное распределение теплофизических свойств в основном обусловлено с изменениями объемной массы, при этом абсолютные теплофизические показатели зависят от степени увлажнения почвы. Наибольшими абсолютными значениями теплопроводности и теплоемкости отличаются аласные болотные почвы, наименьшими - аласные остепненные почвы.

• Основными факторами, определяющими величину удельной теплоемкости, являются содержание гумуса и температура почвы. От первого фактора зависит профильное распределение удельной теплоемкости, от второго - ее сезонная динамика.

• При переходе от одного типа гласной почвы в другое механизм теплопереноса меняется

• Динамика теплофизических коэффициентов в профиле остепненных и луговых почв чаще связана с колебаниями влажности почвы, а в аласных болотных почвах - с колебаниями объемной массы.

• В аласных почвах ярко выражена горизонтальная неоднородность теп-лофизических свойств, которая обусловлена неравномерностью их увлажнения. В связи с этим предлагается охарактеризовать изученные почвы двумя теплофизическими профилями, соответствующими максимальному и минимальному увлажнению почвы

Список работ опубликованных по теме диссертации:

1. Макаров B.C. Исследование теплопроводности мерзлотной почвы аласа // Наука и образование, 1996. - №4. - С. 166-168.

2. Макаров B.C., Герасимов Я.Р. О теплопроводности мерзлотных палевых почв // Наука и образование, 1998. - № 1 . - С. 112-113.

3. Макаров B.C. Теплофизические свойства аласных почв // Наука и образование, 2001. -№1.-С. 120-123.

4. Макаров B.C., Пестерев А.П. Пространственная изменчивость водно-физических свойств аласных почв Центральной Якутии // Географические идеи и концепции как инструмент познания окружающего мира. - Тез. XIV молодеж. Всерос. научн. конф. - Иркутск, 2001.-С. 55-56.

5. Макаров B.C. Роль внутрипочвенного стока в формировании гидротермических поясов аласа // Проблемы плодородия почв на современном этапе развития. - Материалы Всерос. научно-практ. конф. - Пенза: Гос. сельсхоз. академия, 2002. - С. 59-61.

6. Макаров B.C. Сезонная динамика теплофизических свойств аласных почв // Мерзлотные почвы: разнообразие, экология и охрана. - Материалы Всерос. науч. конф., посвященной IV съезду Докучаевского общ-ва почвоведов и 100-летию со дня рождения докт. с.-х. наук, профес. В. Г. Зольникова. - Якутск, 2004. - С. 111-114.

7. Макаров B.C. Динамика теплопроводности аласных почв // Почвы - национальное достояние России. - Материалы IV съезда Докучаевского общества почвоведов. - Новосибирск: Наука-центр, 2004. - Кн. 1. - С. 440.

Лицензия серии ПД № 00840 от 10.11.2000 г.

Формат 60x84 '/16. Бумага офсетная №2. Печать офсетная. Усл.п.л. 1,0. Тираж 100 экз. Заказ № 205.

ЯФ ГУ «Издательство СО РАН»

677891, г. Якутск, ул. Петровского, 2, тел./факс: (411-2) 36-24-96 E-mail: kuznetsov@psb.ysn.ru

»25538

Содержание диссертации, кандидата биологических наук, Макаров, Виктор Семенович

Введение

Глава 1. Теплофизические условия формирования мерзлотных почв

Глава 2. Природно-климатические условия района исследований

2.1. Климат

2.2. Многолетняя мерзлота в почвообразуклцих породах

2.3. Растительность мерзлотных областей

Глава 3. Объекты и методика исследований

Глава 4. Водно-физические свойства аласных почв

4.1. Водно-физические свойства почв

4.2. Режим влажности почв

4.3. Гидротермические пояса

Глава 5. Теплофизические свойства аласных почв

5.1. Особенности теплофизических свойств аласных почв

5.2. Сезонная динамика теплофизических свойств почв

5.3. Зависимость теплопроводности от влажности и объемной массы почвы

5.4. Пространственная изменчивость теплофизических свойств 80 Заключение 84 Литература

Введение Диссертация по биологии, на тему "Теплофизические свойства аласных почв Лено-Амгинского междуречья"

Актуальность. Аласы - это уникальные ландшафты, свойственные только для территории криолитозоны (Соловьев, 1959; Босиков, 1991). В них формируются своеобразные почвы под луговой, лугово-степной и степной растительностью. На долю аласов приходится около 21% сенокосных и пастбищных угодий Якутии (Шелудякова, 1959).

Функционирование аласных биогеоценозов, в условиях близкого залегания многолетнемерзлых пород от дневной поверхности, находится в тесной зависимости от гидротермических факторов. В то же время формирование ресурсов влаги и тепла в значительной мере определяется теплофизическими свойствами почв, которые в свою очередь сами зависят от их гранулометрического состава, гидрологических и физических свойств.

Поэтому познание теплофизических свойств аласных почв во взаимосвязи с их структурными особенностями, характером и степенью увлажнения, уплотнения и аэрации необходимы для решения задач по регулированию гидротермического режима почв в целях повышения эффективного почвенного плодородия.

Цель работы - познание закономерностей формирования теплофизических свойств основных типов аласных почв.

Для достижения ее решались следующие задачи:

• установить теплофизический характер пространственного распределения аласных почв в основных гидротермических поясах,

• Изучить особенности сезонной динамики теплофизических свойств почв.

• Выявить количественные связи между теплофизическими и водно-физическими характеристиками и разработать модели их описания. Научная новизна. Получены экспериментальные данные о теплофизических свойствах основных типов аласных почв Лено-Амгинского междуречья. Выявлены особенности распределения теплофизических коэффициентов по профилю почв. Найдена зависимость полевой влажности и гидрологических констант от объемной массы почвы. Установлены количественные связи коэффициента теплопроводности с водно-физическими характеристиками почвы. Защищаемые положения.

• Для аласных ландшафтов характерна строгая пространственная дифференциация теплофизических свойств почв в соответствии с их концентрической микрозональностью.

• В аласных почвах профильное распределение их теплофизических свойств в основном обусловлено с изменениями объемной массы почвы, при этом абсолютные теплофизические показатели определяются уровнем ее увлажнения

• Наибольшие сезонные изменения теплофизических показателей характерны для аласных остепненных почв, наименьшие для аласных луговых почв.

Практическая значимость работы. Результаты, полученные в ходе исследования теплофизических свойств, могут быть использованы при проектировании и организации гидротермических и мерзлотных мелиораций в криоаридных регионах Центральной Якутии.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы были доложены на: научной конференции студентов и молодых ученых РС(Я) «Лаврентьевские чтения» (Якутск, 1996); XIV всероссийской молодежной конференции «Географические идеи и концепции как инструмент познания окружающего мира» ( Иркутск, 2001); всероссийской научно-практической конференции «Проблемы плодородия почв на современном этапе развития» (Пенза, 2002); всероссийской научной конференции «Мерзлотные почвы: разнообразие, экология и охрана», посвященной 100-летию со дня рождения В.Г. Зольникова (Якутск, 2004), IV-м съезде Докучаевского общества почвоведов (Новосибирск, 2004).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 7 печатных работ.

Объем и структура работы. Диссертация изложена на 90 страницах машинописного текста, состоит из введения, 5 глав, заключения и списка литературы, иллюстрирована 22 рисунками, содержит 2 таблиц. Список литературы включает 105 наименований.

Заключение Диссертация по теме "Почвоведение", Макаров, Виктор Семенович

Заключения

Формирование гидротермических поясов аласа связано с существованием внутрипочвенного горизонтального движение воды из аласного озера.

В аласных почвах профильное распределение теплофизических свойств в основном связано с изменениями объемной массы, при этом абсолютные теплофизические показатели зависят от степени увлажнения почвы. Наибольшими абсолютными значениями теплопроводности и теплоемкости отличаются болотные почвы аласа, наименьшими - остепненные почвы. основными факторами, определяющими величину удельной теплоемкости, являются содержание гумуса и температура почвы. От первого фактора зависит профильное распределение удельной теплоемкости, от второго - ее сезонная динамика.

При переходе из одного типа почвы в другое сменяется механизм теплопереноса

Динамика теплофизических коэффициентов в профиле остепненных и луговых почв в основном связана с колебаниями влажности почвы, а в аласных болотных почвах - с колебаниями объемной массы.

В аласных почвах ярко выражена горизонтальная неоднородность теплофизических свойств, которая обусловлена неравномерностью их увлажнения. В связи с этим предлагается характеризовать изученные почвы двумя теплофизическими профилями, соответствующих максимальному и минимальному увлажнению почвы.

Библиография Диссертация по биологии, кандидата биологических наук, Макаров, Виктор Семенович, Улан-Удэ

1. Антонова Л.В. Результаты исследований теплофизических свойств горных пород Якутии // Тепло- и массообмен в мерзлых почвах и горных породах. -М.: Изд-во АН СССР, 1961.-С. 121-127.

2. Батыев Х.А. Гумус мерзлотных почв // Генезис и мелиорация почв Якутии. — Якутск, 1991.-С. 108-112.

3. Босиков Н.П. Эволюция аласов Центральной Якутии. Якутск: ИМЗ СО АН СССР, 1991.- 128 с.

4. Болотов А.Г. Теплофизическое состояние почв и совершенствование инструментальной базы для его исследований: Автореф. дис. . канд. с.-х. наук. - Барнаул, 2003. - 22 с.

5. Бровка Г.П., Е.Н. Ровдан. Теплопроводность торфяных почв. // Почвоведение. 1999. - №5. - С. 587-592.

6. Варламов С.П., Скачков Ю.Б., Скрябин П.Н. Температурный режим грунтов мерзлотных ландшафтов Центральной Якутии. Якутск: Изд-во Института мерзлотоведения СО РАН, 2002. - 220 с.

7. Вериго С.А., Разумова Л.А. Почвенная влага. Л.: Гидрометеоиздат, 1973. -328 с.

8. Воронин А.Д. Основы физики почв. М.: Изд-во МГУ, 1986. - 244 с.

9. Воронин А.Д. Структурно-функциональная гидрофизика почв. М.: Изд-во МГУ, 1984.-204 с.

10. Гаврилова М.К. Климат Центральной Якутии. Якутск, 1973. - Изд.2. -118 с.

11. Гаврилова М.К. Климат и многолетнее промерзание пород. Новосибирск: Наука, 1978.-216 с.

12. Гаврильев Р. И. Теплофизические свойства горных пород и напочвенных покровов криолитозоны. Новосибирск: Наука, Сиб. отд-ние, 1998. - 280 с.

13. Гаврильев П.П., Угаров И.С., Ефремов П.В. Мерзлотно-экологические особенности таежных агроландшафтов Центральной Якутии. Якутск: Изд-во Института мерзлотоведения СО РАН, 2001. - 196 с.

14. Гамаюнов Н.И., Стотланд Д.М. Тепломассоперенос в промерзающих и хмерзлых торфяных почвах // Почвоведение, 1998. №1. - С. 29-36.

15. Герай-заде А.П. К вопросу о линейной зависимости коэффициента температуропроводности от механического состава почв // Почвоведение, 1974.-№10.-С. 120-123.

16. Глобус A.M. Экспериментальная гидрофизика почв. Л, 1969. - 355 с.

17. Глобус A.M., Арефьев А.В. Зависимость теплофизических свойств почв от давления влаги и толщины водной пленки // Почвоведение, 1971. №11. С. 100-104.

18. Глобус A.M. Физика неизотермического внутрипочвенного влагообмена. — Л.: Гидрометеоиздат, 1983. 279 с.

19. Денисов Г.В., Стрельцова B.C., Нахабцева С.Ф., и др. Реконструкция и охрана аласных лугов Якутии. Якутск: ЯФ СО АН СССР, 1983. - 192 с.

20. Десяткин Р.В. Почвы аласов Лено-Амгинского междуречья. Якутск: ЯФ СО АН СССР, 1984.- 168 с.

21. Десяткин Р.В. Засоление почв при аласообразовании // Закономерности развития и дифференциации мерзлотных ландшафтов. Якутск: Изд-во Института мерзлотоведения СО РАН, 1993. - С. 53-65.

22. Димо В.Н. Физические свойства и элементы теплового режима мерзлотных лугово-лесных почв // Мерзлотные почвы и их режим. М: Наука, 1964. - С. 100-155.

23. Дмитриев А.И. Особенности гидротермического режима и агрофизических свойств аласных почв // Климат. Почва. Мерзлота: Комплексные исследования в районах Сибири и Дальнего Востока. Новосибирск: Наука, 1991. С. 49-54.

24. Дмитриев А.И. Гидротермический режим аласных почв Лено-Амгинского междуречья. Автореф. дис. . канд. геогр. наук. - Улан-Удэ, 1997. - 17 с.

25. Дмитриев Е.А. О почвенных границах и элементах организации почвы // Почвоведение, 1994. №5. С. 5-13

26. Дмитриев Е.А. Элементы организации почвы и структура почвенного * покрова. // Почвоведение, 1993. №7. С.23-30.

27. Дмитриев Е.А. Водный режим почвенных тел разной мерности //

28. Почвоведение, 1996. №5. С.667-678.

29. Достовалов Б.Н., Кудрявцев В.А. Общее мерзлотоведение. М.: Изд-во МГУ, 1967.-404 с.

30. Дугаров В.И., Куликов А.И. Агрофизические свойства мерзлотных почв. -Новосибирск: Наука, 1990. 256 с.

31. Дугаров В.И. Теплопроводность лугово-черноземной мерзлотной почвы Еравнинской котловины (Бурятская АССР) // Почвоведение, 1976. №3. — С.115.119.

32. Ершов Э.Д. Влагоперенос и криогенные текстуры в дисперсных породах. М.: Изд-во МГУ, 1979.-216 с.

33. Еловская Л.Г. Классификация и диагностика мерзлотных почв Якутии. -Якутск: ЯФ СО АН СССР, 1987. 172 с.4

34. Еловская Л.Г., Коноровский А.А. Районирование и мелиорация мерзлотных почв Якутии. Новосибирск: Наука, 1978. - 176 с.

35. Зольников В.Г. Почвы восточной половины Центральной Якутии и их использование // Материалы о природных условиях и сельского хозяйства Центральной Якутии. М.: Изд-во АН СССР, 1954. - С. 55-222 с.

36. Зольников В.Г. Почвы Олекминского и Ленского районов Якутии и принципы их использования // Материалы о природных условиях и сельском хозяйстве Центральной Якутии. М., 1957. - Вып. 2. - С. 3-112.

37. Иванов В.А. Разработка комплекса методов и исследование теплофизических свойств наполненных фторопластов. Автореф. дис. . канд. техн. наук. - СПБ, 2000. - 20 с.

38. Иванов Н.С., Гаврильев Р.И. Теплофизические свойства мерзлых горных пород. М.: Наука, 1965. - 72 с.

39. Иванов М.С., Потапов А.П. Мерзлотно-гидрогеологические особенности крупных термокарстовых котловин Лено-Амгинского междуречья // Геокриологические исследования. Якутск: ИМЗ СО АН СССР, 1971. - С.116.122.

40. Казанский О.А. Влияние мохово-торфяных покровов на температурный режим грунтов'(на примере района нижнего течения р. Курейки) // Термика почв и горных пород в холодных регионах. Якутск, 1982. - С. 80-89.

41. Катасонов Е.М., Иванов М.С., Зигерт X. и др. Строение и абсолютная геохронология аласных отложений Центральной Якутии. Новосибирск: Наука, 1979.-96 с.

42. Катасонов Е.М., Иванов М.С. Криолитология Центральной Якутии: Путеводитель 2-й Международной конференции по мерзлотоведению. -Якутск, 1973. 36 с.

43. Качинский Н.А. Физика почвы. М.: Высш. шк., 1970. - 358 с.

44. Козловский В.М., Иванова К.Ф., Зайцев В.В. О роли влажности в теплопроводности почв // Почвоведение. 1995. - №11. - С. 1390-1396.

45. Кондратьев Г.М. Исследование тепловых свойств пробки и некоторых ее заменителей // Исследование в области тепловых измерений. M.-JL: Машгиз, 1954.-Вып. 12. -С.90-100.

46. Кононов К.Е., Гоголева П.А., Бурцева Е.И. Сенокосы и пастбища Центральной Якутии. Якутск: Кн. изд-во, 1979. - 160 с.

47. Коннонова О.С. К методике определения теплоемкости мерзлых грунтов // Материалы по лабораторным исследованиям мерзлых грунтов. — М.: Изд-во АН СССР, 1953.-Вып. 1.-С. 65-77.

48. Коноровский А.К. Режимы мерзлотных пойменных почв долины р. Лены. -Новосибирск, 1974. 168 с.

49. Кулаков Н.Н. Введение в физику торфа. М.: Госэнергоиздат, 1947. - 232 с.

50. Куликов А.И., Дугаров В.И., Корсунов В.М. Мерзлотные почвы: экология, теплоэнергетика и прогноз продуктивности. Улан-Удэ: БНЦ СО РАН, 1997.-312 с.

51. Куликов А.И. Тепловые условия лугово-черноземных мерзлотных почв северо-востока Бурятии // Генезис и плодородие почв ЗападногоЗабайкалье.- Улан-Уде, 1983. С. 45-63.

52. Куликов А.И., Панфилов В.П., Дугаров В.И. Физические свойства и режимы лугово-черноземных мерзлотных почв Бурятии. Новосибирск: Наука, 1986.- 137 с.

53. Лыков А.В. Теория теплопроводности. М.: Высш. Школа, 1967. - 600 с.

54. Мандаров А.А., Скрябин П.Н. Теплопроводность грунтов севера Тюменской области и ее сезонная динамика // Геотеплофизические исследования в Сибири. Новосибирск: Наука, 1978. - С. 74-81.

55. Мандаров А.А., Скрябин П.Н., Угаров И.С. Теплопроводность некоторых типов мерзлотных почв Центральной Якутии // Термика почв и горных пород в холодных регионах. Якутск: ИМ СО АН СССР. 1982. - С. 69-80.

56. Мандаров А.А., Угаров И.С. Зависимость коэффициента теплопроводности мерзлотной черноземно-луговой почвы от влажности и плотности // Проблемы гидротермики мерзлотных почв. Новосибирск: Наука, 1988. - С. 76-86.

57. Мичурин Б.Н. Новые методы определения некоторых водных свойств почв и грунтов сборник работ по методике исследований в области физики почв. 1964. С. 164-170.

58. Мичурин Б.Н., Лытаев П.Н. Взаимная зависимость между содержанием влаги, всасывающим давлением и удельной поверхностью почвы. // Почвоведение, 1967, №8.

59. Мичурин Б.Н. Энергетика почвенной влаги. Л.: Гидрометеоиздат, 1975. -140 с.

60. Муромцев Н.А. Мелиоративная гидрофизика почв. Л.: Гидрометеоиздат, 1991.-271 с.

61. Набиев Э.Ю. Гусейнов С.Б. Зависимость температуропроводности почв от содержания физической глины и влаги // Почвоведение, 1990. №8. - С. 139143.

62. Набиев Э.Ю. Гусейнов С.Б. О зависимости коэффициента температуропроводности почв от содержания физической глины // Почвоведение, 1990. -№10.-С. 149-151.

63. Нерпин С.В., Чудновский А.Ф. Физика почв. -М.: Наука, 1967. 583 с.

64. Нерсесова З.А., Коннонова О.С. Инструктивные указания по определению теплоемкости мерзлотных грунтов // Материалы по лабораторным исследованиям мерзлых грунтов. М.: Изд-во АН СССР, 1954. - Т. - С. 5578.

65. Оконешникова М.В. Гумусное состояние почв как индикатор экологической среды аласов // Наука и образование. 1996. - №4. - С. 103-112.

66. Павлов А.В. Теплофизика ландшафтов. Новосибирск: Наука, Сиб. отд-ние, 1979. - 284 с.

67. Павлов А.В. Расчет и регулирование мерзлотного режима почвы. -Новосибирск: Наука, Сиб. отд-ние, 1980. 240 с.

68. Панин П.С. Водообмен в почвах // Особенности формирования и использования почв в Сибири и Дальнего Востока. Новосибирск: Наука, 1982.-С 45-55.

69. Панфилов В.П., Макарычев С.В., Лунин А.И. и др. Теплофизические свойства и режим черноземов Приобья. Новосибирск: Наука, Сиб. отд-ние, 1981.- 120 с.

70. Пермякова А.А. Аласные луга // Растительность бассейна реки Вилюя. — Тр. Ин-та биологии. Якутск, 1962, - вып.8. - С. 77-91.

71. Принципы организации и методы стационарного изучения почв. М.: Наука, 1976.-413 с.

72. Ревут И.Б. Физика почв. Л.: Колос, 1972. - 368 с.

73. Роде А.А. Основы учения по почвенной влаге. Л.: Гидрометеоиздат,, 1965. -664 с.

74. Роде А.А. Водный режим некоторых основных типов почв СССР // Тепловой и водный режим почв СССР. М.: Наука, 1968. С. 88-142.

75. Розанов Б.Г. Генетическая морфология почв. М.: Изд-во московского университета, 1975. 294 с.

76. Саввинов Д.Д. Гидротермический режим в зоне многолетней мерзлоты. -Новосибирск: Наука, 1976. -256 с.

77. Саввинов Д.Д. Региональные особенности агрофизических свойств почв в зоне многолетней мерзлоты // Особенности формирования и использования почв Сибири и Дальнего востока. Новосибирск: Наука, 1982. С. 35-41.

78. Саввинов Д.Д., Кононов К.Е. Тепловой баланс луговой растительности и климат мерзлотных пойменных почв. Новосибирск: Наука, Сиб. отд-ние, 1981.- 176 с.

79. Саввинов Д.Д., Слепцов В.И. Теплофизические свойства мерзлотной пойменной дерновой окультуренной почвы // Бюллетень научнотехнической информации ЯФ СО АН СССР: Биологические проблемы Севера. Якутск, 1981. - С. 3-6.

80. Саввинов Д.Д., Саввинов Г.Н. Физические свойства и гидротермический режим почв долины реки Амги. Якутск, 1988. - 100 с.

81. Семенова Т.Н. Водный режим мерзлотных почв (на примере Центральной Якутии). Якутск, 1987. - 108 с.

82. Скрябин С.З., Караваев М.И. Зеленый покров Якутии. Якутск: Кн изд-во, 1991.- 176 с.

83. Соловьев П.А. Криолитозона северной части Лено-Амнинского междуречья. М.: Изд-во АН СССР, 1959. - 144 с.

84. Степанов А.В., Тимофеев A.M. Теплофизические свойства дисперсных материалов. Якутск: ЯНЦ СО РАН, 1994. - 124 с.

85. Степанов И.Н. Формы в мире почв. М.: Наука, 1986. - 192 с.

86. Тарабукина В.Г. Изменение водно-физических свойств почв аласов под антропогенным воздействием // Закономерности развития и дифференциации мерзлотных ландшафтов. Якутск: Изд-во Института мерзлотоведения СО РАН, 1993. - С. 167-173.

87. Тимофеев П.А., Исаев А.П., Щербаков И.П. и др. Леса среднетаежной подзоны Якутии. Якутск: ЯНЦ СО РАН, 1994. - 140 с.

88. Тихонравова П.И. Оценка теплофизических свойств почв солонцового комплекса Заволжья // Почвоведение, 1991. №5. - С. 50-60.

89. Тихонравова П.И. Теплофизические свойства серой лесной почвы и их изменение при окультуривании // Почвоведение, 1994. №5. - С. 85-90.

90. Угаров И.С., Мандаров А.А. Орошение дождеванием кормовых культур в Центральной Якутии. Якутск: ИМ СО АН СССР, 2000. - 128 с.

91. Усанова В.М. К вопросу классификации аласов Центрально-Якутской равнины // Материалы по растительности Якутии. Л., 1961. - С. 7-20.

92. Фельдман Г.М. Передвижение влаги в талых и промерзающих грунтах. Новосибирск: Наука, 1988.

93. Фридланд В.М. Структура почвенного покрова. М.: Мысль, 1972. - 423 с.

94. Худяков О.И., Кудрявцева Л.Ю. Водный режим и гидрологические горизонты мерзлотных почв // Почвоведение, 1998. №4. С. 435-446.

95. Худяков О.И., Кудрявцева Л.Ю., Керженцева В.В. Гидротермические поля и климат мерзлотных и холодных почв // Почвоведение, 2000. №6. С. 723732.

96. Чичулин А.В. Механизм переноса тепла в почвах // Известия СО АН СССР, 1987. №14. - С. 81-84.

97. Чичулин А.В. Стационарная установка для определения теплофизических характеристик почвы в полевых и лабораторных условиях // Известия СО АН СССР, 1987. №14. - С. 84-87.

98. Чудновский А.Ф. Теплофизика почв. М.: Наука, 1976. - 352 с.

99. Чудновский А.Ф. Теплофизические характеристики дисперсных материалов. М.: Изд-во физико-математической литературы, 1962. - 456 с.

100. Шашко Д.И. Климатические условия земледелия Центральной Якутии. М., 1961.-264 с.

101. Шелудякова В.А. Луга и пастбища Центральной и Юго-Западной Якутии. -Якутск: Кн. изд-во, 1959. 52 с.

102. Щербаков И.П. Лесной покров Северо-Востока СССР. Новосибирск: Наука, 1975.-344 с.

103. Blackwell I.H. Transient Flow Methods for Determination of Thermal Constants of Insulating Materials in Bulk // J. Appl. Phys. 1954. - Vol. 25. - P. 137-144.

104. Kersten M.S. Thermal properties of soils Frost action in soils // A. Simp. High Way Research Board Spec. Rep. 2. Minneapolis, 1949. - P. 201-219.

105. Kohnke H. Soil physics. New York, USA. 1961.