Статьи. Рубрика в журнале - Бюллетень Почвенного института им. В.В. Докучаева
Темногумусовые почвы на обновленной почвенной карте Российской Федерации масштаба 1 : 2.5 млн
Статья научная
Тип темногумусовых почв включен в состав обновленной легенды Почвенной карты РФ масштаба 1 : 2.5 млн, представленной в системе Классификации почв России (2004 г.). Профиль почв состоит из темногумусового горизонта, который постепенно, при отсутствии срединных диагностических горизонтов, переходит в почвообразующую породу. Большие ареалы темногумусовых почв находятся в лесостепной, степной и таежно-лесной зонах европейской России, Западной и Средней Сибири, в Забайкалье, Алтае-Саянской горной области, на Кавказе. Основными предпосылками для широкого распространения темногумусовых почв являются благоприятные климатические условия и маломощные щебнистые дериваты плотных пород. В темногумусовые почвы полностью или частично переведены следующие единицы исходной легенды: черноземы (без разделения) преимущественно неполноразвитые, черноземы остаточно-карбонатные, черноземы глубоковскипающие и бескарбонатные на легких породах, черноземы мучнисто-карбонатные (промытые), черноземы оподзоленные, выщелоченные и темносерые лесные почвы на плотных породах, серые лесные неоподзоленные, дерново-таежные слабоненасыщенные и насыщенные, горные лесо-луговые почвы. Разнообразие подтипов темногумусовых почв определяется формами карбонатных новообразований, слабо выраженными признаками аккумуляции глины и оподзоленности, трансформации минеральной массы, наличием оглеения и языковатости.
Бесплатно
Температурные режимы почв на южной границе зоны мерзлых болот в Западной Сибири
Статья научная
В течение 2019-2022 гг. на территории природного парк Нумто (Западная Сибирь), где описано одно из самых южных местонахождений мерзлых торфяников, проведены замеры температуры почв с использованием системы автоматического мониторинга. Измерения проводились в мерзлых торфяных олиготрофных деструктивных почвах; для сравнения проведены замеры температуры немерзлого иллювиальножелезистого подзола. Среднегодовая температура поверхности почвы была положительная на всех обследованных участках: +0.8 °С - на бугре пучения, +1.3 °С - на плоскобугристом торфянике и +4.5 °С - в подзоле. Низкая температура бугра пучения вызвана малой высотой снежного покрова, из-за чего зимой поверхность почвы охлаждается наиболее сильно. На плоскобугристом торфянике начиная с глубины 0.5 м торф весь год находится в мерзлом состоянии, в то время как на бугре пучения глубина сезонного протаивания составляет 2 м. Зимнее промерзание на бугре пучения не достигает кровли многолетнемерзлых пород, что является признаком их возможной деградации при дальнейшем потеплении климата. В соответствии с классификацией теплового режима почв, почва на бугре пучения относится к длительносезоннопромерзающему типу, в отличие от крупнобугристых торфяников в районе Надыма, относящихся к мерзлотному типу. По данным близлежащей метеостанции существует тренд роста температуры воздуха и количества осадков. Анализ температурного режима почв и наблюдения за протеканием экзогенных процессов показали, что деструктивные торфяные почвы крупнобугристых торфяников находятся в неустойчивом состоянии, мерзлота в них сохраняется благодаря малой мощности снежного покрова на вершинах, что способствует зимнему охлаждению. В случае роста высоты снежного покрова здесь вероятно таяние мерзлоты.
Бесплатно
Статья научная
Для экспериментального определения зависимости теплопроводности от влажности почв и субстратов существуют различные методы. Исследовано влияние структуры образца (монолит, насыпной образец), температуры образца, способ установки зонда в образец на получаемые показания прибора TEMPOS, и предложены методические рекомендации. Показана зависимость теплопроводности насыпных образцов почв и субстратов от влажности. Разброс значений теплопроводности в диапазоне влажности от гигроскопической до полной влагоемкости для дерново-подзолистой почвы составляет 0.229-1.430 Вт/(м*К), для торфа - 0.250-0.521 Вт/(м*К), для песка - 0.280-2.605 Вт/(м*К), для смеси - 0.234-1.568 Вт/(м*К). Влияние таких свойств, как плотность, гранулометрический состав, удельная поверхность, содержание органического вещества, засоление, сказывается на тепловых свойствах в меньшей степени. Установленные закономерности могут быть использованы для расчета температурного режима почв при решении ряда прикладных задач, связанных с конструированием специальных почвенных объектов, например, при создании городских почвенных конструкций. Для этого необходимо либо экспериментально определять теплопроводность, либо рассчитывать ее по физическим параметрам почв и субстратов. Первый способ трудозатратен, второй - менее точен. В качестве демонстрации использованы уравнения, доступные для работы в модели HYDRUS-1D (Чанга-Хортона и Кэмпбелла). Эти уравнения либо переоценивают теплопроводность в области высоких влажностей субстратов, либо недооценивают теплопроводность в области низких влажностей субстратов (песок, суглинок, торф и смесь на их основе).
Бесплатно
Технико-технологическое обеспечение вовлечения в оборот залежных земель
Статья научная
Устойчивое развитие сельскохозяйственного производства является ключевым фактором обеспечения продовольственной безопасности и роста экспортного потенциала страны. Один из основных резервов развития агропромышленного комплекса - это вовлечение залежных земель в сельскохозяйственный оборот, что связано с проблемой технико-технологического обеспечения данных работ. Цель работы - интенсификация процесса вовлечения в оборот залежных земель путем разработки программы технико-технологического обеспечения данного вида работ, нацеленной на создание и ускоренное внедрение в эксплуатацию системы специализированных машин. Авторами произведена систематизация технологических приемов и комплексов технических средств, использующихся при вовлечении в оборот залежных земель, в зависимости от стадий зарастания. Для активного вовлечения залежных земель в сельхозпроизводство предлагается создать сеть региональных машинно-технологических станций, оснащенных современной отечественной специализированной техникой, оказывающих услуги по удалению древесной и кустарниковой растительности и первоначальной обработке почвы сельскохозяйственным товаропроизводителям регионов. Программой предполагается разработка и организация серийного производства современной техники для вовлечения в оборот залежных земель, а также реализация комплекса мер поддержки, направленных на ускоренное техническое оснащение машинно-технологических станций. Такой подход позволит обеспечить возможность для мелких и средних сельхозтоваропроизводителей использовать финансово доступные технические средства при вовлечении в оборот залежных земель, при этом исключается необходимость их приобретения и обслуживания, а также привлечения и обучения дополнительных сотрудников. Реализация предложенной программы должна позволить сельскохозяйственным товаропроизводителям осуществить вовлечение залежных земель в оборот с минимальными затратами, обеспечивая при этом высокие темпы роста посевных площадей и объемов производства сельскохозяйственной продукции.
Бесплатно
Топографические условия дренируемости почвенного покрова Владимирского Ополья
Статья научная
В статье продемонстрирован подход к цифровому картографированию топографических условий дренируемости почвенного покрова Владимирского Ополья. Топографические условия модельного участка охарактеризованы цифровой моделью рельефа и производными от нее локальными и региональными морфометрическими величинами с разрешением сетки 30 × 30 м. Разнообразие условий переувлажнения описано 193 точками почвенного обследования с морфологической характеристикой степени дренируемости, из которых 170 принадлежит почвенным разрезам Госкомзема РСФСР. На основе сопоставления почв, ранжированных по степени переувлажнения, и морфометрических характеристик рельефа средствами канонического дискриминантного анализа рассчитан топографический фактор дренируемости (ТФД), объясняющий 70% изменчивости гидроморфизма почв. При помощи ТФД численно обобщено влияние характеристик формы рельефа, высоты базиса эрозии, соотношения водосборной площади и крутизны (топографический индекс влажности) на дифференциацию избыточного увлажнения почвенного покрова. В диапазоне ТФД > -0.5 упорядочены серые лесные почвы, приуроченные к дренируемым моренно-эрозионным равнинам, полого-покатым и крутым склонам долин. Область ТФД
Бесплатно
Трансформация почвенного покрова при прокладке высоковольтной линии электропередач
Статья научная
В настоящее время скорость антропогенных нарушений почвенного покрова значительно превышает скорость его естественного восстановления. В Ленинградской области, согласно современной цифровой почвенной карте масштаба 1 : 200 000, преобладают антропогенно-измененные подтипы естественных почв, образовавшиеся в результате хозяйственной деятельности человека. В рамках данной работы рассмотрены антропогенные изменения почв и почвенного покрова территории высоковольтной линии электропередач. Участок размером 100×500 м расположен в Тихвинском районе между населенными пунктами Каливец и Новая Усть-Капша. Ландшафт территории относится к озерно-ледниковому равнинному, почвообразующие породы - озерно-ледниковые пески и супеси. Естественные почвы, не затронутые технологическими работами, выявлены только в лесу, за пределами просеки, проложенной при строительстве линии электропередач. Они представлены подзолами, подбурами, торфяно-подбурами, торфяно-подзолами и торфяно-глееземами. Выявлено, что на участке частично или полностью срезаны, турбированы, уплотнены горизонты исходных естественных почв, что привело к формированию их антропогенно-преобразованных подтипов: переуплотненных, абрадированных, турбированных и стратифицированных. Часть срединных горизонтов экспонирована на поверхность и перемещена по участку на десятки метров. После строительства высоковольтной линии в почвенном покрове появились абраземы, погребенные почвы и несколько типов непочвенных образований. Установлено, что для каждой технологической операции (вырубка леса, установка опор ЛЭП, организация мест штабелевки древесины, создание временных дорог) характерны специфические нарушения в почвенном покрове. Таким образом, после строительства ЛЭП на участке просеки не осталось почв с ненарушенным строением. Помимо кардинальной трансформации почвенного покрова, сведена естественная растительность, частично нарушены элементы мезорельефа и практически полностью изменен микрорельеф. Все последствия этих антропогенных нарушений в большей или меньшей степени влияют на качество выполняемых почвами экологических функций. При дальнейшей эксплуатации ЛЭП (расчистка просеки, обновление противопожарных минерализованных полос, обслуживание электросети) нарушения почвенного покрова будут периодически повторяться, не позволяя экосистеме вернуться в ее исходное состояние.
Бесплатно
Удельная поверхность и микроструктура поверхности твердой фазы почвенных субстратов разного генезиса
Статья научная
Изучены сорбционные характеристики песка, торфа, горизонта Апах урбанозема г. Москвы и смеси данных субстратов во взаимосвязи с топографией поверхности их твердой фазы, исследованной методом сканирующей электронной микроскопии (СЭМ). Наибольшей способностью сорбировать азот обладает горизонт Апах, весьма низкие значения сорбции азота имеет торфяный субстрат. Иная картина взаимного расположения изотерм сорбции субстратов наблюдается в случае использования паров воды в качестве сорбирующегося газа. Высокими значениями сорбированной влаги во всем исследуемом диапазоне относительной влажности выделяется торф. Это ведет к различиям при ранжировании субстратов по величинам удельной поверхности в порядке убывания ее значений. Так, удельная поверхность по воде в ряду торф/гор. Апах / смесь / песок составила: 420 / 72 /45 / 4 м2/г соответственно. Удельная поверхность по азоту снижалась в иной последовательности: 8.31 / 2.41 / 1.45 / 0.55 м2/г для гор. Апах, смеси, торфа, песка соответственно. Анализ микроструктурных характеристик методом СЭМ при различных увеличениях выявил наиболее развитую, шероховатую поверхность пахотного горизонта. Он оказался геометрически наиболее разнообразен даже при увеличениях 20 000. Разнообразие и неоднородность рельефа поверхности раздела фаз ведет к возникновению гистерезиса кривых сорбции/десорбции. Его выраженность по диапазону концентрации паров азота, в котором обнаруживается гистерезис, и по максимальной ширине петли гистерезиса также оказалась наибольшей в горизонте Апах. Очень низкая удельная поверхность по азоту торфа, близкая песчаному субстрату, связана с наличием органических пленок, драпирующих и выравнивающих поверхность частиц торфа, что было выявлено при анализе изображений, полученных методом сканирующей электронной микроскопии. Сорбция воды показала их высокую гидрофильность, что привело к высоким значениям влажности субстрата во всем исследуемом диапазоне относительной влажности воздуха.
Бесплатно
Факторы засоления почв участков “Червленое” и “Дубоовражный” Светлоярской оросительной системы
Статья научная
Изучены факторы, определяющие засоленность почв ключевых участков “Червленое” и “Дубоовражный” Светлоярской оросительной системы (Волгоградская область). Проводился многофакторный дисперсионный анализ зависимости суммы токсичных солей по результатам водной вытяжки (1 : 5) от факторов: рельефа, растительности, пород, способа орошения. Было выявлено, что фактором, определяющим степень засоления почв по сумме токсичных солей, в обоих случаях являются породы. Их вклад в общую дисперсию составил более 80 % для обоих исследуемых участков. На участке “Дубоовражный” значимым фактором также оказался рельеф. Антропогенный фактор - способ орошения - оказался незначимым. Были построены кумулятивные частоты встречаемости степеней засоления почвы по слоям 0-30 см, 30-100 см, 100-150 см, 150-200 см. Верхний слой почвы 0-30 см практически незасолен на обоих участках. На почвах участка “Червленое” встречаются сильные и очень сильные степени засоления, в целом почвы этого участка имеют более высокие значения суммы токсичных солей, чем почвы участка “Дубоовражный”.
Бесплатно
Фосфатный режим дерново-подзолистой почвы естественных и агрофитоценозов
Статья научная
Изучен фосфатный режим дерново-подзолистой тяжелосуглинистой почвы Предуралья под естественными фитоценозами (смешанный лес, злаково-разнотравный луг) и агрофитоценозами. Оценка влияния сельскохозяйственного использования пашни на фосфатный режим проведена в условиях длительного стационарного опыта (год закладки - 1978) и в посевах козлятника восточного (год посева - 1988). Изучено общее содержание фосфора в почве, количество его органических, минеральных и подвижных соединений, рассмотрен фракционный состав минеральных фосфатов (метод Гинзбург-Лебедевой). Общее содержание фосфора в верхнем слое почвы всех объектов исследования варьировало от 1 030 до 1 350 мг/кг. В почве преобладали минеральные соединения фосфора над органическими. Установлено, что фракционный состав минеральных фосфатов на 40-62% был представлен фосфатами железа и на 31-48% - фосфатами кальция, что связано с характерными особенностями почвообразующей породы - желто-бурой некарбонатной покровной глины. Фосфаты алюминия составили 8-12%. Длительное возделывание сельскохозяйственных культур в течение пяти ротаций полевого восьмипольного севооборота привело к существенному снижению в почве содержания органических соединений фосфора. В почве длительного опыта, по сравнению с естественными фитоценозами, отмечено более низкое содержание фосфатов железа (в 1.6-1.8 раза) и более высокое содержание (в 1.3-2.0 раза) наиболее доступных для растений рыхлосвязанных и разноосновных фосфатов кальция. Отмечено постепенное снижение содержания подвижных соединений фосфора в почве от момента закладки опыта к пятой ротации с 239 до 164 мг/кг. Длительное внесение N60P60K60 привело к существенному увеличению в почве минеральных соединений и подвижных форм фосфора. Остаточный фосфор удобрения закрепился в виде фосфатов железа и наиболее доступных для растений рыхлосвязанных и разноосновных фосфатов кальция. Под козлятником восточным количественные и качественные показатели фосфатного режима почвы существенного не отличались от природных аналогов.
Бесплатно
Статья научная
В условиях длительного стационарного опыта изучены элементный состав и структура гуминовых кислот дерново-подзолистой тяжелосуглинистой почвы Предуралья при длительном применении органической, минеральной и органоминеральной систем удобрения. Минеральные удобрения способствовали формированию гуминовых кислот с повышенным содержанием алифатических компонентов, отношением Н : С = 1.45 и высокой степенью окисленности (w = 0.41). Низкое содержание азота в гуминовых кислотах (от 2.0 до 2.6 ат. %), при различных системах удобрения связано, прежде всего, с его низким содержанием в растительной биомассе возделываемых в севообороте культур. Органическая система удобрения привела к обогащению структурных агрегатов гуминовых кислот ароматическими группами и азотом. Высокая интенсивность поглощения группы >С=О карбоновых кислот в области 1 717 см-1 и двойных связей углеродных атомов при 1 627 см-1 подтверждает это положение. Наибольшее количество карбоксильных групп в своем составе имеют гуминовые кислоты варианта “навоз 10 т/га” и “навоз 5 т/га + экв. NPK”. Наиболее слабо колебания группы >С=О карбоновых кислот выражены в гуминовых кислотах почвы при минеральной системе удобрения.Варианты с органоминеральной системой удобрения занимают промежуточное положение по содержанию в гуминовых кислотах основных конституционных элементов. По данным термографического анализа при длительном применении минеральных удобрений отношение потери массы в низкотемпературной области к потере массы в высокотемпературной области (Z) около 0,9, т. е. в структуре гуминовых кислот увеличивается доля компонентов алифатической природы, по сравнению с таковой в неудобренной или унавоженной почвой.
Бесплатно
Статья научная
Деградация почв в результате водной эрозии представляет серьезную угрозу продовольственной и экологической безопасности, вследствие чего вопросы изучения и картографирования эрозии почв не теряют своей актуальности. В работе приведены результаты крупномасштабного цифрового картографирования степени эродированности почвенного покрова пашни Прохоровского района Белгородской области (85 тыс га), выполненного на основании подходов, связывающих факторы эрозионно-аккумулятивных процессов и степень эродированности почв напрямую (модель фактор - свойство), и посредством имитационной эрозионной модели WaTEM/SEDEM (модель фактор - процесс - свойство). Включение процессной составляющей в алгоритм цифрового почвенного картографирования позволило учесть не только пространственные, но и временные особенности протекания эрозионных процессов. Выявлено, что распашка земель Прохоровского района в первую очередь проводилась на землях, слабо подверженных эрозии, с темпами эрозии почти в два раза ниже, чем на более молодых пашнях. В результате этого карты эродированности почв, построенные на основе модели фактор - процесс - свойство с учетом и без учета длительности распашки в значительной степени соответствуют друг другу. Карты доминантных почвенных категорий (пиксел карты соответствует одной категории почв - неэродированной и слабоэродированной, средне-, сильноэродированной), построенные с использованием моделей фактор - свойство и фактор - процесс -свойство, обладают высокой степенью соответствия друг другу (идентичность предсказания для 90% пикселей), в то время как карты комбинаций почв (пиксел карты содержит информацию о долевом участии почв разной степени эродированности) различаются в большей мере (идентичность менее чем для 60% пикселей). Площади зональных, эрозионно-зональных и слабоэродированных комбинаций почв отличаются в 1.5-2 раза в сторону большей степени эродированности почв на картах, построенных с использованием модели фактор -процесс - свойство.
Бесплатно
Статья научная
В работе представлены оригинальные разработки по применению эрозионной модели WaTEM/SEDEM для крупномасштабного картографирования эрозионных структур почвенного покрова Среднерусской возвышенности. Оценка участия смытых почв в составе почвенных комбинаций распаханных склонов проведена на основе сопоставления расчетных темпов смыва с результатами почвенно-морфологической диагностики степени эродированности черноземов в 859 точках. При заданных входных параметрах эрозионной модели качественные изменения в структуре почвенного покрова (доля слабосмытых почв более 10%) начинаются с порогового значения водной эрозии 8 т·га-1·год-1. При среднегодовой эрозии 30 т·га-1·год-1 доля смытых почв превышает 50%. Полученные отношения между встречаемостью почв эрозионно-аккумулятивного ряда и интенсивностью смыва использованы для построения карты типизированных комбинаций почв разной эродированности. Сравнение с материалами детальной почвенной съемки показало, что карта отражает пространственное разнообразие и конфигурацию эрозионных почвенных комбинаций. Разработанный подход представляется перспективным для решения фундаментальных и прикладных задач, связанных с изучением структурно-функциональной организации почвенного покрова склонов и проектированием противоэрозионных мероприятий в адаптивно-ландшафтном земледелии.
Бесплатно
Часто встречающиеся неточности и ошибки применения статистических методов в почвоведении
Статья научная
Рассматриваются наиболее распространенные неточности и ошибки применения статистических методов, встречающиеся в отечественных публикациях по почвоведению. При обозначении случайных величин и параметров распределений греческими буквами нужно обозначать те, что относятся к генеральным совокупностям, а латинскими - к выборочным. Подробное описание эксперимента и того, к чему относятся повторности, позволяет делать корректные выводы из работы. Необходимо избегать мнимых повторностей, когда результаты в близко расположенных точках опробования рассматриваются как характеристики изменчивости почв на больших расстояниях. Расширение списка описательных статистик позволит использовать конкретное исследование в мета-анализе. Расчет доверительного интервала для среднего с использованием критерия Стьюдента при разных уровнях значимости расширяет рамки возможных значений среднего, однако такой подход оправдан лишь в том случае, если показатель не слишком сильно отличается от нормального распределения...
Бесплатно
Эколого-геохимическое состояние почв и грунтов зеленых насаждений Москвы (аналитический обзор)
Статья обзорная
Дана оценка загрязнения почв и грунтов зеленых насаждений Москвы тяжелыми металлами и противогололедными реагентами. Анализ литературных источников свидетельствует о произошедшем за последние годы снижении суммарного показателя загрязнения почв и грунтов зеленых насаждений города. Уменьшение суммарного показателя загрязнения обусловлено сокращением выбросов промышленных предприятий и проведением рекультивационных работ с заменой верхних слоев грунта. При этом зафиксирован рост содержаний свинца в компонентах городских ландшафтов, обусловленный возросшей интенсивностью движения автотранспорта. Выявлена недостаточная озелененность районов центральной части мегаполиса, которая ниже нормы, рекомендованной ВОЗ, составляющей 50 м2 древесных насаждений на человека. Описаны процессы засоления почв и угнетения городской растительности, вызванные применением антигололедных реагентов. Приведены литературные данные по антропогенной трансформации физико-химических свойств почв и форм нахождения тяжелых металлов в почвах. Указано на перспективность изучения этих вопросов для решения эколого-гигиенических задач мегаполиса. С учетом генезиса и эколого-геохимического состояния почвы зеленых насаждений Москвы предложено разделить на три группы: 1) почвы на насыпных грунтах сконструированных ландшафтов, 2) трансформированные почвы со следами прошлого антропогенного воздействия (постагрогенные почвы, почвы постселитебных территорий), 3) почвы на территориях парков, лесопарков и лесных массивов, слабо затронутые антропогенным воздействием и сохранившие свойства природных зональных почв.
Бесплатно
Статья научная
Пойменные кормовые угодья Печорского бассейна (Усинский район республики Коми) испытывают комплексное антропогенное воздействие, связанное как с сельскохозяйственной активностью, так и с загрязнением нефтепродуктами, поступающими вместе с паводковыми водами. Проведена эколого-хозяйственная оценка почвенно-растительного покрова поймы Колвы, используемой в качестве сенокоса (правобережная часть) и пастбища (левобережная часть). Почвенные комбинации основной части обследованной поймы включают аллювиальные дерновые, дерново-луговые и луговые почвы. Морфологические признаки глееобразования в луговых почвах наблюдаются в нижней части почвенного профиля и отличаются умеренной выраженностью. Почвы в основном характеризуются благоприятными агрохимическими и морфологическими свойствами за исключением участков, подверженных пастбищной дигрессии. Растительный покров центрально-прирусловой части пойменного массива правого берега представлен в основном бобово-злаково-разнотравными сообществами, формирующимися как в межгривных понижениях, так и на плоских гривах. На высокой пойме левого берега распространены бобово-злаково-разнотравные луга, разнотравно-клеверные и щучковые луга, в прирусловой части левобережья - хвощево-белокопытеневые, клеверно-злаковые и злаковые сообщества. Несмотря на сравнительно высокие показатели продуктивности и присутствие ценных в кормовом отношении видов злаков и бобовых, качественные характеристики сена, получаемого из трав сенокоса, отклоняются от оптимальных из-за участия в травостоях малопитательных, малопривлекательных, сорных и ядовитых видов. На пастбище в результате пастбищной дигрессии происходит снижение видового разнообразия при доминировании щучки дернистой и малоценных видов разнотравья. В наиболее нарушенных местах общее проективное покрытие растительностью снижается до 50%. Почвенный покров территории поймы Колвы в настоящее время не загрязнен углеводородами, за исключением нескольких пятен нефтепродуктов общей площадью 6 м2. Влияние нефтезагрязнения на растительный покров поймы Колвы не проявляется. Фоновые значения содержания нефтепродуктов в почвах несколько выше в левобережной части по сравнению с таковыми в правобережной.
Бесплатно
Электрофизические и геоинформационные методы картографирования биологических свойств торфоземов
Статья научная
Показано, что использование электрофизических методов и ГИС-технологий позволяет выявить структуру почвенного покрова и пространственное распределение отдельных биологических показателей, в частности интенсивности образования парниковых газов, в мелиорированных торфяных почвах (торфоземах), расположенных в сложных ландшафтно-гидрологических условиях долины реки Яхрома в Московской области. Таким образом, получен опыт интеграции на основе ГИС-технологий и геофизики различных аспектов строения и функционирования почвы, что генерирует легко читаемое “изображение” почвы в данном месте и в определенное время. Используемый подход основан на идее, что электрическое сопротивление почв, связанное с плотностью подвижных зарядов (катионов и анионов почвенного поглощающего комплекса и раствора), формируется под влиянием почвообразующих процессов и является интегральным показателем широкого спектра свойств почвы. Принимая во внимание, что эволюция и деградация торфяников после их осушения является в первую очередь микробиологическим процессом, мы уделили особое внимание исследованиям в этой области. В рамках мониторинговых наблюдений на опытных стационарах Яхромской поймы проведено картирование микробного образования CO2, N2O и CH4 в торфяных почвах. С одной стороны, это позволяет оценить текущую интенсивность разложения органического вещества и потери азота и углерода торфяными почвами различного ботанического состава, условий и методов мелиорации, а с другой - определить вклад этих почв в формирование парникового эффекта. Установлено, что электрическое сопротивление почвы, базальное, субстрат-индуцированное дыхание и денитрификационная активность (одна из форм анаэробного дыхания) зависят от одного и того же комплекса свойств торфозема и коррелируют друг с другом на исследуемой территории. Высокая скорость и производительность электрофизических методов позволяют использовать их для первичной диагностики почвы, выбора ключевых точек для дальнейших исследований, детализации картографических контуров и уточнения расчетов потоков парниковых газов с больших площадей.
Бесплатно
Энергия диспергации суглинистых почв до элементарных почвенных частиц с помощью ультразвука
Статья научная
Элементарные почвенные частицы - первый специфичный для почв уровень иерархии структуры почвы, также являющийся объектом гранулометрического состава почв. Для диспергации твердой фазы почв до элементарных почвенных частиц необходимо разрушить прочные связи между частицами с помощью физического воздействия. Эффективным способом физической диспергации является воздействие на почвенные суспензии ультразвуком. Однако в зависимости от типа почвы необходимый уровень энергии может варьировать, так как он определяется устойчивостью структуры почвы. В данной работе был проведен эксперимент с увеличивающейся в диапазоне от 65 до 1 101 Дж·мл-1 энергией ультразвуковой диспергации при постоянной мощности равной 32.4 Ватт. Для эксперимента были выбраны верхние горизонты трех типов почв - дерново-подзолистой, серой лесной и чернозема суглинистого гранулометрического состава. Для этого был использован диспергатор зондового типа Digital Sonifier S-250D (Branson Ultrasonics, США) со ступенчатым цельным наконечником (stepped solid horn tip, 13 мм). Установлено, что величина суммарной энергии диспергации Et, необходимая для полного разрушения агрегатов почв до ЭПЧ, зависит от типа почв и варьирует в пределах 200-800 Дж·мл-1 для суглинистых почв с содержанием органического вещества 1.8-4.6 100 г-1 почвы. Для пробоподготовки почв к гранулометрическому анализу и последующего определения текстурного класса почв согласно классификации Качинского достаточной является величина Et = 250 Дж·мл-1, так как она позволяет получить максимальное количество физической глины ( function show_abstract() { $('#abstract1').hide(); $('#abstract2').show(); $('#abstract_expand').hide(); }
Бесплатно
