Геохимическая структура и процессы ее формирования в комплексах слитых почв тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 03.02.13, кандидат наук Жукова Юлия Александровна

• Жукова Юлия Александровна
• кандидат наук
• 2016

Оглавление диссертации кандидат наук Жукова Юлия Александровна

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1. Распространение и классификация слитых почв

1.2. Особенности формирования слитых почв и их вещественного состава

1.3. Функциональные характеристики почвенного материала слитых почв

1.4. Геохимическая структура слитоземных комплексов

1.5. Сельскохозяйственное использование слитых почв

1.6. Выводы из обзора

ГЛАВА 2. ОБЪЕКТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

ГЛАВА 3. МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

ГЛАВА 4. РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЯ

4.1. Вещественные свойства почвенного материала

4.1.1. Морфологические особенности почв

4.1.2. Химические свойства

4.1.3. Гранулометрический состав почв

4.1.4. Минералогический состав илистой фракции

4.2. Функциональные характеристики почвенного материала

4.2.1. Усадка

4.2.2. Удельная поверхность

4.2.3. Реологические характеристики

4.2.4. Водоудерживающая способность

4.2.5. Состояния влаги в почвах слитоземных комплексов

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

ВЫВОДЫ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ПРИЛОЖЕНИЯ

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность исследований

Слитые почвы традиционно привлекают внимание теоретического и прикладного почвоведения. Занимаемая слитоземами площадь оценивается приблизительно в 308 млн га (около 2.2% от поверхности Земли) (Blokhuis, 2006). За последние несколько десятилетий выдвинуты фундаментальные гипотезы и сделаны обобщения о происхождении, факторах формирования и географии распространения этих почв, а также получены новые данные об их отдельных свойствах (Wilding, Tessier, 1988; Lynn, Williams, 1992; ^вда, 1992; Хитров, 2003а, 2012, 2014; Kishne et al., 2009). Традиционно считалось, что слитые почвы распространены в тропическом и субтропическом поясах (Зонн, Дахаб, 1984; Wilding, Puentes, 1988; ^вда и др., 2003). Однако, в последние десятилетия стало известно об их распространении в теплых и холодных регионах умеренного климата (Dasog, 1987; ^вда, Уалдинг, 2004; Fuchs др., 2010), полупустынных (White, 1997) и засушливых условиях (Dixon, 2009). Также слитоземы описаны в области распространения мерзлотных почв ^овда и др., 2010). Наименее изученным остается вопрос об эволюции этих почв и направлении трансформации слитости в современных условиях ^овда, 1995). Отсутствие таких данных затрудняет прогнозирование состояния слитых почв, в том числе при глобальных климатических изменениях.

Слитоземы обладают высоким потенциальным плодородием и используются при выращивании пшеницы, ячменя, кукурузы, риса и др. (Хитров, 2003б). Однако, вопрос об эффективности их сельскохозяйственного применения продолжает оставаться неоднозначным (Ahmad, 1988; Coulombe et al., 1996). Периодическое изменение физического состояния почвенного материала при чередовании влажных и сухих периодов в ареалах распространения слитых почв препятствует проявлению их потенциального плодородия. В связи с этим возрастает важность

исследования влияния процессов усадки и набухания на почвенный материал. Изучение природы процессов, свойственных слитоземам, требует комплексного подхода: необходимо сочетание морфологического и микроморфологического описаний, минералогического и

гранулометрического анализов, а также учет физических параметров (водоудерживающая способность, удельная поверхность, плотность) и др.

В данной работе акцент сделан на процессах формирования геохимической структуры слитоземных комплексов. Под геохимической структурой понимается чередование зон выщелачивания и обогащения, их соотношение в пространстве, вещественный состав, форма и размеры (Глазовская, 1988). Поскольку реальная история большинства элементов в ландшафтах - это история их химических соединений (Глазовская, 1988), то особое внимание в данной работе уделялось формам нахождения элементов.

Цель и задачи исследования

Целью данной работы было выяснить геохимическую структуру слитоземных почвенных комплексов, закономерности поведения и направленность формирования свойств почвенного материала в ходе почвообразования в различных климатических условиях.

Задачи исследования включали в себя три группы вопросов:

1. Исследовать вещественный состав почв комплексов:

- общие химические свойства;

- минералогические особенности илистой фракции;

- состояние соединений железа;

- гранулометрический состав.

2. Выявить закономерности поведения почвенного материала путем исследования:

- удельной поверхности почвы;

- гидрофизических характеристик (динамика водоудерживания,

усадки почвы, порозности аэрации в зависимости от изменения всасывающего давления); - реологического поведения.

3. Составить вероятную схему геохимической структуры комплексов и протекающих почвенных процессов, а также структуру основных миграционных потоков между элементами почвенного комплекса.

В данной работе использовались следующие основные принципы:

- изучение набора минеральных почвенных компонентов, различающихся по времени трансформации и интенсивности миграции в почвенной среде;

- выделение зон почвенных комплексов с различной направленностью формирования свойств почвенного материала при почвообразовании;

- использование методов структурно-функциональной гидрофизики для определения направленности миграции растворимых компонентов и особенностей поведения почвенного материала в элементах почвенных комплексов.

Научная новизна

Впервые проведен сопряженный и детальный анализ вещественного состава почвенного материала и характеристик его поведения с целью выяснения направленности трансформации минерального вещества при почвообразовании. Составлена вероятная схема геохимической структуры слитоземов и схема основных миграционных потоков между элементами почвенного комплекса. Сравнение данных по комплексам слитоземов в умеренном и субтропическом климатических поясах позволило выделить особенности их формирования и поведения в биоклиматических условиях, контрастно различающихся по количеству поступающих осадков.

Теоретическая и практическая значимость работы

Полученные схемы геохимической структуры и основных миграционных потоков между элементами микрорельефа гильгай дополняют

имеющиеся сведения о функционировании слитозземных комплексов. Результаты исследований могут быть использованы для прогнозирования изменчивости физического состояния почвенного материала комплексов слитых почв. Полученные результаты могут способствовать более рациональному землепользованию в районах распространения слитых почв и выбору оптимальных методов их мелиорации, которые при необходимости можно модифицировать с учетом требуемых условий.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Геохимическая структура и процессы ее формирования в комплексах слитых почв»

Апробация работы

Основные положения и результаты диссертационной работы были доложены и обсуждались на Международной научной конференции Докучаевские молодежные чтения (Санкт-Петербург, 2014, 2015), Международной научной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Ломоносов» (Москва, 2013, 2014) и на заседаниях кафедры общего почвоведения факультета почвоведения МГУ.

По теме диссертации опубликовано 2 статьи в журналах из списка ВАК и 4 тезисов докладов на конференциях.

Структура и объем диссертации

Диссертационная работа состоит из введения, обзора литературы, описания объектов и методов исследования, изложения результатов экспериментов и их обсуждения, заключения, выводов, списка литературы и приложения. Список литературы включает 198 источника, из которых 142 на иностранном языке. Материалы диссертации изложены на 139 страницах, содержат 26 рисунков, 12 таблиц и 6 приложений.

ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1. Распространение и классификация слитых почв

Слитоземы - глинистые набухающие почвы, минералогический состав которых состоит преимущественно из минералов с расширяющейся кристаллической решеткой (группа смектита). Характерными морфологическими особенностями этих почв являются пересекающиеся сликенсайды (зеркала скольжения) и клиновидная структура, а также наличие широких и глубоких трещин. Обязательным климатическим условием формирования слитоземов является ярко выраженное чередование циклов увлажнения-иссушения.

Распространение слитых почв. Традиционно считалось, что слитые почвы распространены в тропическом и субтропическом климатических поясах (Зонн, Дахаб, 1984; Wilding, Tessier, 1988; Ковда и др., 2003). Общей характеристикой климата этих регионов является чередование влажных и сухих периодов, которые в комбинации с размером элементарных почвенных частиц, минералогическим составом илистой фракции и количеством обменного натрия в почвенном поглощающем комплексе (ППК) являются причинами функционирования процессов усадки-набухания почвенного материала и формирования специфических морфологических признаков слитоземов. Однако, в последние десятилетия стало известно о распространении слитых почв в теплых и холодных регионах умеренного климата (Dasog, 1987; Хитров, 2003б; Ковда, Уалдинг, 2004; Fuchs et al., 2010), полупустынных (White, 1997) и засушливых условиях (Dixon, 2009). Также слитоземы описаны в области распространения мерзлотных почв (Ковда и др., 2010).

Территория, занимаемая глинистыми почвами, которые подвержены процессам усадки и набухания, оценивается на уровне 320 млн га на всей

Земле (Ahmad, 1996; Blokhuis, 2006). Из этой площади лишь 150 млн га можно классифицировать в качестве пригодных для посевов (Driessen et al., 2001), что составляет более 5% от общего потенциала пахотных земель в мире (Buringh, 1989). Слитые и слитизированные почвы зарегистрированы в более чем 80 странах, на шесть из которых приходится более 75% площади этих почв: Индия (25%), Австралия (22%), Судан (16%), США (6%), Чад (5%), и Китай (4%) (Dudal, Eswaran, 1988; Wilding, Coulombe, 1996).

В России слитые почвы встречаются в умеренном климатическом поясе, в основном на Северном Кавказе (Быстрицкая, Тюрюканов, 1971; Хитров, 2003б; Kovda et al., 2006), в Волго-Ахтубинской пойме (Козловский, Корблюм, 1972) и в лиманах Прикаспийской низменности (Турсина, 1973; Хитров, 2012, 2014). Также признаки слитогенеза описаны в почвах других южных регионов: Поволжье (Гришин, Ломако, 1972), Ростовская (южные отроги Донецкого кряжа) (Хитров, Назаренко, 2000) и Воронежская области (Каменная степи), Саратовское Заволжье на второй террасе р. Волга (Хитров, 2009), а также даже среди мерзлотных почв Бурятии (Ковда и др., 2010). По неопубликованным данным Ф.И. Козловского слитые почвы часто встречаются на Ейском полуострове в Краснодарском крае и в южной части Ростовской области на левом берегу Дона (Хитров, 2012).

Классификация слитых почв. В настоящее время слитые почвы выделяются на высшем таксономическом уровне во всех основных почвенных классификациях (США, Франция, Канада, Австралия, WRB). Согласно Российской классификации почв 2004 года выделяется тип темных слитых почв (Классификация .., 2004). Выделенный тип соответствует роду слитых почв в типе черноземов и каштановых почв в «Классификации и диагностике почв СССР» (Классификация ..., 1977). Почвы диагностируются по наличию в почвенном профиле слитого горизонта, расположенного не глубже 60 см. Слитость проявляется в виде поверхностей скольжения (сликенсайдов) с линейными размерами от 1 до 15-20 см. Слитой горизонт

(V) в зависимости от влажности меняется от вязкого и пластичного до очень

-5

плотного (1.3-1.6 г/см ) и трещиноватого; разбит трещинами на глыбистые или тумбовидные отдельности; имеет сликенсайды, формирующие клиновидную структуру; содержит более 30% ила, имеет высокую емкость поглощения, нейтральную или слабощелочную реакцию среды. Кроме того, наличие признаков деформации почвенной массы при набухании и усадке (в виде сликенсайдов) служит основанием для выделения подтипов слитизированных почв. По выраженности признаков солонцеватости и гидрометаморфизма производится разделение типа темных слитых почв на 4 подтипа: типичные, солонцеватые, засоленные и гидрометаморфизованные (Классификация .., 2004).

Согласно международной классификации WRB слитые почвы относятся к реферативной почвенной группе Уег^оЬ или к другим группам с квалификатором-префиксом Уегйс (Мировая коррелятивная база..., 2007).

Существуют и независимые классификации слитоземов. Например, Хитров по наличию сликенсайдов выделяет отдел слитоземы, включающий типы (черноземовидные, темные, светлые, цветные), подтипы (по наличию признаков гидроморфизма, оглеения, засоления и других процессов), роды, виды и разновидности с учетом строения почвенного профиля, рН, деформированности, характеристик минеральной массы (Хитров, 2003 б). В более поздней работе Хитровым предложено усилить самобытность темных слитых почв Центрального Предкавказья и выделить особый тип -черноземовидные слитоземы, в котором сочетаются два ведущих процесса: слитогенез и гумусонакопление. Этим термином он предлагает заменить тип темных слитых почв (Хитров, 2006).

Впервые термин "слитозем" был предложен Быстрицкой и Тюрюкановым (1971) при изучении слитых черноземов Молдавии и Предкавказья. Термин "слитоземы" соответствует общепринятому в настоящее время термину "вертисоли", который появился благодаря

американской почвенной таксономии (Soil Taxonomy, 1999). Начиная с 1960 года, после появления 7-го Приближения многочисленные названия, характеризующие слитые почвы, стали постепенно заменяться на термин "вертисоли".

Понятие_"слитогенез". Общим почвообразовательным

макропроцессом для слитоземов является слитогенез или вертигенез. В настоящее время нет четкого определения для данного процесса, существуют разные трактовки. По определению Роде в результате макропроцесса -слитогенеза - "формируется почвенное тело с характерным, присущим только ему сочетанием горизонтов - слитозем (вертисоль)" (Роде, 1971). В отличие от других почвообразовательных макропроцессов слитогенез обладает цикличностью саморазвития (Ковда и др., 1992). Важным фактором формирования слитых почв является чередование сухих и влажных периодов наравне с тяжелым гранулометрическим составом и преобладанием минералов с разбухающей кристаллической решеткой. Переменный режим влажности, обуславливая чередование усадки и набухания, способствует прогрессивному развитию признаков слитости (Козловский, Корнблюм, 1972; Самойлова, 1990; Хитров, 1995, 2003а; Козловский, 2003).

Согласно Ковде (1995), слитогенез состоит из ряда элементарных почвенных процессов (ЭПП), которые в зависимости от биоклиматических и прочих условий почвообразования могут иметь разную интенсивность и сочетаемость. Хитров уточняет понятие слитогенеза: это процесс развития и/или воспроизведения обратимых или необратимых разнонаправленных локальных боковых сдвиговых деформаций (смещений) одних блоков почвы относительно других за счет возникновения внутренних напряжений в почвенной массе в условиях, когда жидкая фаза почвы не замерзает (Хитров, 2003а). Также к этому часто добавляют образование глубоких трещин, открытых с поверхности почвы, и их закупоривание вследствие засыпки в них материала верхних горизонтов (Soil Taxonomy, 1999).

Слитоземы представляют собой весьма сложный объект для классификационных систем. Это связано с обязательным наличием глинистого материала, в котором вследствие изменений влажности и доли разбухающих минералов формируются диагностические признаки слитоземов - сликенсайды и клиновидная структура. Именно эти признаки признаются необходимыми и достаточными для диагностики вертисолей в почвенной таксономии США (Soil Taxonomy, 1999), мировой коррелятивной базе почвенных ресурсов (Мировая коррелятивная база .., 2007) и новой российской классификации (Классификация .., 2004).

1.2. Особенности формирования слитых почв и их вещественного

состава

Слитые почвы обладают специфическим набором свойств. Некоторые из них обуславливают основные почвообразовательные процессы -набухание/усадку почвенного материала, сдвиговые деформации, а другие могут нивелировать эти процессы.

Особенности климатических условий. Во влажном климате с низким сезонным дефицитом влаги (регионы, получающие в большом количестве постоянные осадки в течение всего года) почвообразование слитоземов находится под сильным влиянием относительно высокой биотической деятельности. Для климатических условий, где слитые почвы получают более 1300 мм осадков в год, есть свидетельства обширной биотурбации (например, в результате воздействия корневых систем или в результате деятельности ракообразных, которые могут проникать вглубь профиля на 2м) (Stiles et al., 2003).

В слитоземах, формирующихся в условиях продолжительного дефицита почвенной влаги, замедлен процесс минерального выветривания: физические процессы преобладают над физико-химическими процессами

почвообразования. Для слитых почв, сформированных в климате средней влажности, отмечается совместное воздействие как физических, так и гидрогеохимических почвообразующих процессов, что обусловливает максимальные различия в физической и химической выраженности микрорельефа (Stiles et al., 2003). Нехватка доступной почвенной влаги (даже в сезон дождей) для необходимого набухания глинистых минералов и соответствующих физических подвижек почвенного материала ослабляет образование сликенсайдов и развитие микрорельефа (Wilding, Tessier, 1988).

Краткосрочные ежедневные колебания почвенной влаги вызывают относительно короткие циклы иссушения, которые, в свою очередь, накладываются на долгосрочный многолетний цикл колебаний почвенной влаги. Эти долгосрочные изменения влагосодержания могут влиять на медленно меняющуюся геометрию почвенных частиц в смектитовой матрице почвы в связи с многократными повторными условиями увлажнения и иссушения (Kishne et al., 2010). Процессы усадки-набухания вызывают сдвиговые явления почвенного материала, которые ориентируют глинистые частицы в узком слое, прилегающем непосредственно к сликенсайдам, и во всей смежной массе (Ковда и др., 2000). В результате в слитоземах выделяются хорошо ориентированные микроструктуры, приуроченные к горизонтам с максимально выраженными сликенсайдами.

Микрорельеф гильгай. Особенности почвенного материала слитоземов часто обуславливают развитие специфичного бугристого микрорельефа - гильгай. Само название "гильгай" на коренном австралийском языке означает "мелкие водосборы" ("small waterhole") (Paton, 1974). В литературе встречается описание двух типов форм гильгая: округлые (нормальные) и овальные (эллипсоидные). Наиболее распространены и более подробно изучены округлые гильгаи. Согласно многим исследованиям, перепад высот между элементами микрорельефа в таких гильгаях чаще всего составляет 10-50 см, однако может варьировать от

нескольких см до 3 м (Ковда и др., 2003; Miller, Bragg, 2007; Dixon, 2009). Горизонтальные размеры гильгая (расстояние между двумя ближайшими вершинами/понижениями) может достигать 16 м (Dixon, 2009).

Особенности микрорельефа гильгай связаны с различиями таких почвенных свойств, как содержание илистой фракции (<0.001 мм), а также органического вещества, карбонатов и солей (Coulombe et al., 1996). Wilding и др. (1990) обобщили имеющиеся данные и сделали вывод, что микроповышения имеют более сложное структурное строение, лучше дренированы, содержат больше карбонатов и менее богаты органическим веществом по сравнению со смежными микропонижениями, которые ведут себя как физически и химически более замкнутые системы (Driese et al.,

2000). Положение микроповышений позволяет им "сбрасывать" почвенный материал в нижележащие чашеобразные микропонижения. Подобный микрорельеф достигает своей максимальной выраженности в климатических зонах, испытывающих большие сезонные дефициты почвенной влаги (Stiles,

2001).

Контрастность увлажнения - необходимое условие развития слитоземных признаков. Поскольку в почве на микросклоне формируются наиболее контрастные условия, то признаки слитогенеза на этих участках выражены ярче. В этом случае вместо характерной клиновидной структуры формируются блочные и глыбистые агрегаты (Ковда и др., 1995).

Наличие микрорельефа гильгай серьезно усложняет исследования многих свойств слитых почв. При исследовании двух типов гильгая (округлый и овальный) в Центральном Техасе замечено, что форма, размер, глубина и длина гильгаев изменяют динамику усадки-набухания почв в пространстве (Kishne et al., 2009; Miller et al., 2010). Почвенная усадка в вертикальном и горизонтальном направлении не равномерна: считается, что вертикальные подвижки почвенного материала превышают горизонтальные (Cabidoche, Ozier-Lafontaine, 1995; Peng et al., 2006). Однако, на участках, где

зеркала скольжения менее заметны, усадка практически изотропна (Yule, Ritchie, 1980; Bronswijk, 1990).

Морфологические особенности. Самомульчирование почвенного материала в сочетании с процессом педотурбаций (перемешивания) представляют собой механический процесс, который гомогенизирует материал верхней части почвы (Mermut et al., 1996). Педотурбации, механически формируя специфический профиль слитоземов и дифференцируя почвенный покров путем формирования микрорельефа, требуют сочетания определенной эволюционной стадии развития слитоземов и условий увлажнения (Ковда и др., 1995).

Уникальные внутрипочвенные образования, которые называются сликенсайдами, представляют собой "зеркала скольжения", образованные при сдвиговых деформациях почвенного материала в результате процессов усадки-набухания. Отмечено, что вдоль сликенсайдов происходит физико-химическая транспортировка минеральных частиц и растворенных веществ, вызванная сезонными процессами усадки-набухания (Stiles et al., 2003). Таким образом, в результате изменения почвенного объема в дополнение к радиальному почвообразующему вектору добавляется боковой вектор: почвенный материал смещается и в стороны и вверх.

Существуют исследования, показывающие, что в результате педотурбаций может происходить значительное перемещение карбонатов вдоль поверхностей сликенсайдов (Miller et al., 2007). В связи с этим пространственное распределение карбонатов в профиле носит закономерный характер. Согласно исследованию стабильных изотопов и микроморфологии карбонатов, предполагается, что из-за механического характера почвообразования слитоземов (процессы усадки-набухания) некоторые крупные педогенные карбонатные конкреции, возможно, перемещаются вдоль зеркал скольжения к их текущим положениям в почвенных профилях. Такой подход согласуется с моделями формирования слитоземов,

представленные Wilding и Tessier (1988) и Lynn и Williams (1992), которые также поддерживают возможность движения вверх по профилю карбонатных конкреций и их боковое движение из почвы микропонижения к почве микроповышения.

Многочисленные исследования показывают сильное влияние гидрофизических процессов на водоудерживающую способность почвы (Davidson, Page, 1956; Dudal, Eswaran, 1988; Lin et al., 1998; Thomas et al., 2000). Слитоземы имеют исключительно низкую гидрологическую проводимость, плохую почвенную структуру и глубокие трещины, образующиеся в период иссушения, а также высокую липкость при увлажнении (Favre et al., 1997; Wilding, Tessier, 1988).

Минералогические особенности. Важным компонентом, обуславливающим основные процессы слитогенеза, является минералогический состав. Высокое содержание набухающих минералов группы смектита и чередующиеся влажные и сухие периоды вызывают интенсивные процессы усадки-набухания, которые отражаются в формировании уникальных морфологических характеристик (сликенсайды и клиновидная структура).

Минералы группы смектита относятся к трехслойным силикатам. В своей кристаллической решетке содержат две тетраэдрические сетки, обращенные вершинами навстречу друг к другу, между которыми находится октаэдрический слой. Сочленение тетраэдрической и октаэдрической сеток осуществляется через общие вершины тетраэдров и октаэдров, в которых находится кислород (Соколова и др., 2005). При этом заряд элементарной ячейки трехслойного пакета имеет минимальную для слоистых силикатов величину заряда (0.2-0.6 единиц на элементарную ячейку) (Reid-Soukup, Ulery, 2002). Такие минералы относят к "лабильным" глинистым минералам, которые способны активно внедрять диполи воды, катионы, органические

соединения в свое межпакетное пространство, в результате чего межпакетное расстояние увеличивается, приводя к набуханию материала.

Существуют расхождения во взглядах на корреляцию между потенциалом усадки-набухания почвы и содержанием смектитовой группы минералов в слитоземах. Большинство исследователей отмечают между этими свойствами положительную и сильную корреляцию (Anderson et al., 1973; Ross, 1978; Reeve et al., 1980; Smith et al., 1985; Wilding, Tessier, 1988). Тем не менее, ряд исследователей не обнаружили никакой связи между содержанием илистого материала и потенциалом усадки-набухания почвы (Yule, Ritchie, 1980; Gray, Allbrook, 2002). Однако, Gray и Allbrook (2002) включали аллофан в изучаемую фракцию. После исключения аллофана в исследовании была выявлена лучшая корреляция. Yule, Ritchie (1980) исследовали почвы с содержанием илистой фракции от 45 до 70%, и поэтому, вероятно, в этом диапазоне преобладают другие свойства почвы, влияющие на изменчивость потенциала усадки-набухания (Dinka, Lascano, 2012). Тем не менее, McCormack и Wilding пришли к выводу, что содержание илистой фракции является надежным показателем для расчета и прогнозирования потенциала усадки-набухания (McCormack, Wilding, 1975).

В конечном итоге, временные процессы усадки и набухания в слитых почвах являются функцией количества и распределения воды в почве, которая, в свою очередь, зависит от содержания илистой фракции, погодных условий, экспозиции и типа растительности. Поскольку слитоземы относятся к почвам с высоким содержанием глины (70-80% физической глины и илистой фракции более 30%), то им присуща большая площадь удельной поверхности и развитая система мелких пор, что способствуют значительному водоудерживанию (Wilding, Tessier, 1988).

Таким образом, некоторые компоненты почвенного материала слитых почв могут нивелировать процессы набухания/усадки и сдвиговые деформации. Очевидно, к ним относятся карбонатные компоненты, а также

минералы с низкой удельной поверхностью, плохо способные к процессам набухания.

1.3. Функциональные характеристики почвенного материала

слитых почв

Помимо особенностей вещественного состава особый интерес представляют функциональные характеристики почвенного материала, поскольку они представляют кумулятивный результат действия различных компонентов. Этот результат в конечном итоге играет важнейшую и решающую роль в формировании свойств слитых почв и геохимической структуры слитоземных комплексов.

Основные закономерности поведения почвенного материала. В

результате циклов иссушения-увлажнения в почве протекают процессы усадки и набухания, которые определяют основные закономерности поведения почвенного материала.

Наиболее часто данные по усадке представляются в виде графиков зависимости коэффициента пористости от коэффициента влажности (Cornelis et al., 2006a, 2006b) или удельного объема пор почвы от гравиметрического содержания влаги (Fredlund et al., 2002). Кривая подобного типа называется характеристической кривой усадки почвы (SSCC, shrinkage characteristic curve) (Mitchell, van Genuchten, 1992). Также можно встретить описание изменения объема почвы такими параметрами как потенциальное изменение объема и индекс линейной усадки COLESTD (Coefficient Of Linear Extensibility), который рассчитывается по плотности почвенного образца (Grossman et al., 1968). Giraldez et al. (1983) и McGarry и Malafant (1987) предлагали представлять кривую усадки в виде графика зависимости удельного объема почвы (объем на единицу массы высушенной в печи почвы) от гравиметрического содержания воды (масса воды на единицу

массы высушенной почвы при 105 С); Reeve и Hall (1978) - как процент изменения объема почвы от гравиметрического содержания воды; Philip (1969), Groenevelt и Bolt (1972), Talsma (1977) и Bronswijk (1991) - в виде зависимости коэффициента пористости (объем порового пространства на единичный объем твердых частиц) от коэффициента влажности (объем воды за единичный объем твердых частиц).

На характеристической кривой усадки (рис. 1) можно выделить четыре диапазона (этапа) усадки: 1) структурный, 2) нормальный (основной), З) остаточный и 4) нулевой (предельный) (Haines, 1923; Stirk, 1954; Bronswijk, 1991).

Рисунок 1. Типичная кривая усадки с выделенными диапазонами: структурный, нормальный, остаточный и нулевой.

На первом - структурном - этапе сообщающиеся между собой крупные и биологические трубчатые поры теряют воду без значительного изменения структуры почвы, и освободившееся поровое пространство свободно заполняется воздухом. Уменьшение объема почвы здесь выражено заметно меньше, чем уменьшение объема влаги. Этот этап отмечается только в

хорошо структурированных агрегированных почвах или почвах с высокой биологической активностью.

На втором - нормальном - этапе уменьшение содержания почвенной влаги пропорционально уменьшению объема порового пространства. На кривой усадки наклон отрезка (т.е. отношение коэффициентов, характеризующих пористость и влажность) для данного диапазона, как правило, приблизительно равен 1. Поскольку данный параметр не всегда бывает равен единице (например, в случае бесструктурной глинистой пасты наклон равен 1 (Sposito, Giraldez, 1976; Chertkov, 2000, 2003), а в случае структурированной почвы наклон может быть намного меньше, чем 1 (Braudeau et al., 1999)), предложено называть этот этап - этапом "основной" усадки, а не "нормальной" (Mitchell, 1992).

На третьем - остаточном - этапе потеря почвенной влаги превышает изменение объема порового пространства. Удаляется в основном прочносвязанная вода, а поры заполняются воздухом. Начинают появляться контакты между частицами, что определяет замедление усадки почвы и уменьшение объема порового пространства.

Наконец, на четвертом - нулевом - этапе при дальнейшем уменьшении объема влаги неизменным остается объем порового пространства, поскольку почвенные частицы достигают плотной конфигурации (Bronswijk, 1991). Однако, в связи с тем, что происходит реорганизация глинистых частиц в пространстве, в почве образуются микротрещины (Bruand, Prost, 1987).

Наиболее интенсивное изменение объема почвы происходит на стадии нормальной усадки (Шеин, 2005). Поэтому для набухающих слитых почв наиболее важно определять усадку именно для этого этапа линейной усадки.

Процессы усадки-набухания, вызванные циклами

иссушения-увлажнения набухающих глинистых минералов в слитых почвах,

Л

могут вызывать набухающее давление порядка от 1 до 5 кг/см (Ahmad, 1983). При полевых исследованиях в Техасе поверхностные вертикальные

подвижки вследствие процесса набухания отмечались в пределах от 10 до 20 см (Miller, Bragg, 2007). Максимальные вертикальные колебания передвижения почвенного материала зафиксированы от 45 до 90 см (Fredlund, 1996).

Форма кривой усадки и размер диапазонов отличаются для разных типов почв. Предложено шесть видов кривых, основываясь на существовании четырех фаз усадки (Peng, Horn, 2013). Каждую фазу кривой усадки отделяют предел усадки, предел усадки макропор и коэффициент влажности насыщения. Поскольку кривая усадки может быть смоделирована как комбинация линейных и криволинейных сегментов (Braudeau et al., 1999), то общая кривая усадки состоит из нескольких линейных сегментов, где каждый сегмент с наклоном представляет различную фазу усадки, и криволинейный сегмент между двумя линейными сегментами.

Таким образом, существует необходимость в приемлемой модели, которая описывала бы все кривые усадки почвы с возможностью сравнений разных экспериментов. Модели, которые имеются в настоящее время в литературе, не совсем точно представляют данные кривой усадки и, таким образом, имеют ограничения на свое применение. Без принятой модели исследователи склонны представлять данные по-разному с различными координатами.

В первую очередь необходимо правильно задать параметры для описания всех видов кривых усадки. Разделяют явные и неявные параметры: явный параметр представляет единственное свойство кривой (например, наклон или точку пересечения с кривой), неявный параметр затрагивает несколько свойств кривой. Наиболее часто используется линейное уравнение для описания линейных сегментов и другое уравнение для описания криволинейных сегментов кривой усадки: Chertkov (2000, 2003) использовал комбинацию линейных и многочленных уравнений; Kim et al. (1992), Braudeau et al. (1999) и Cornelis et al. (2006a) применяли комбинацию

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Жукова Юлия Александровна, 2016 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Аринушкина Е.В. Руководство по химическому анализу почв. -М.: Изд-во Моск. ун-та. -1970. -488с.

2. Блохин А.Н., Кулижский С.П. Оценка применения метода лазерной дифрактометрии в определении гранулометрического состава почв // Вестник Томского государственного университета. Биология. -2009. -№1. -С.37-43

3. Бобров Н.А., Черенков В.П., Бабанин В.Ф. Установка для ядерного гамма-резонанса на базе анализатора NTA-1024 // ПТЭ. -1983. -№2. -С.37-39

4. Быстрицкая Т.Л., Тюрюканов А.Н. Черные слитые почвы Евразии. -М.: Наука. -1971. -255с.

5. Водяницкий Ю.Н., Моргун Е.Г., Обыденова Л.А., Румянцева К.А., Чапыгина Н.В. Геохимия магнетита и маггемита в почвах Европейской части России // Геохимия. -2009. -№3. -С.314-327

6. Водяницкий Ю.Н., Шоба С.А. Дискуссионные вопросы интерпретации результатов химической экстракции соединений железа из почв // Почвоведение. -2014. -№6. -С.697-704

7. Воронин А.Д. Структурно-функциональная гидрофизика почв. -М.: Изд-во Моск. ун-та. -1984. -204с.

8. Глазовская М.А. Геохимия природных и техногенных ландшафтов СССР: Учеб. пособие для студ. геогр. спец. вузов. -М.: Высш. шк. -1988. -328с.

9. Горбунов Н.И., Аранбаев М.П., Гаипова А. Методика подготовки почв к минералогическому анализу // Методы изучения минералогического состава и органического вещества почв. Под ред. Рабочева И.С. -Ашхабад: "Ылым". -1975. -416с.

10. Гришин П.В., Ломако Е.И. Генезис слитых почв европейской лесостепи (район Среднего Поволжья). -Казань: Изд-во Казанского ун-та. -1972. -95с.

11. Зимовец Б.А. О происхождении, накоплении и перераспределении солей в комплексных почвах прикаспийской низменности // Почвоведение. -1970. -№5. -С.12-25

12. Зонн С.В. Железо в почвах. -М.: Наука. -1982. -208с.

13. Зонн С.В., Омар Абдо Дахаб. Слито- и вертигенез в почвах умеренной и тропических зон // Почвоведение. -1984. -№12. -С.48-61

14. Иванов А.В. Магнитное и валентное состояние железа в твердой фазе почв: дис. ... докт. биол. наук. -М.: МГУ. -2003. -272с.

15. Классификация и диагностика почв России / Авторы-сост.: Шишов Л.Л., Тонконогов В.Д., Лебедева И.И., Герасимова М.И. -Смоленск: Ойкумена. -2004. -342с.

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

17. Ковда И.В. Географические закономерности, факторы и прогноз трансформации слитости почв // Почвоведение. -1995. -№6. -С.695-704

18. Ковда И.В., Бадмаев Н.Б., Конюшков Д.Е., Куликов А.И., Мангатаев Ц.Д., Горячкин С.В. Слитогенез в мерзлотных почвах: вертиковые признаки в глинистых почвах Еравнинской котловины, Бурятия // Генезис, география, классификация почв и оценка почвенных ресурсов. Мат-лы Всеросс. научн. конф., посвященной 150-летию со дня рождения Н.М. Сибирцева (14—16 сентября 2010г.). VIII Сибирцевские чтения. Архангельск. -2010. -С.88-92

19. Ковда И.В., Моргун Е.Г., Алексеева Т.В. Формирование и развитие почвенного покрова гильгай (на примере Центрального Предкавказья) // Почвоведение. -1992. -№ 3. -С.19-34

20. Ковда И.В., Моргун Е.Г., Рысков Я.Г. Структурно-функциональный анализ микрокомплекса почв гильгаев: морфологические признаки и динамика влажности // Почвоведение. -1995. -№11. -С.1326-1339

21. Ковда И.В., Моргун Е.Г., Тессье Д., Пернес М. Ориентация глинистых частиц в почвах по данным трансмиссионной дифрактометрии // Почвоведение. -2000. -№3. -С.989-1003

22. Ковда И.В., Моргун Е.Г., Уилльямс Д., Линн У. Почвенный покров гильгайных комплексов: особенности развития в субтропическом и умеренном климате // Почвоведение. -2003. -№ 11. -С. 1310-1325

23. Ковда И.В., Уалдинг Л.П. Вертисоли: проблемы классификации, эволюции и пространственной самоорганизации // Почвоведение. -2004. -№12. -С. 1507-1518

24. Козловский Ф.И. Теория и методы изучения почвенного покрова. -М.: ГЕОС, -2003. -535с.

25. Козловский Ф.И., Конблюм Э.А. Мелиоративные проблемы освоения пойм степной зоны. -М.: Наука. -1972. -220с.

26. Мера О.П., Джексон М.Л. Удаление окислов железа из почв и глин при помощи дитионит-лимонной системы с буферным раствором карбоната натрия // Кора выветривания. -М.: Изд. АН СССР. -1963. -Вып.5. -С.389-398

27. Милановский Е.Ю., Хайдапова Д.Д., Поздняков А.И., Тюгай З.Н., Початкова Т.Н., Черноморченко Н.И., Манучаров А.С. Практикум по физике твердой фазы почв: учеб. пособие / Под ред. Шеина Е.В. -М.: Гриф и К. -2011. -63с.

28. Мировая коррелятивная база почвенных ресурсов: основа для международной классификации и корреляции почв. -М.: Т-во научных изданий КМК. -2007. -278с.

29. Молодцов В.А., Игнатова В.П. Об определении состава поглощенных оснований в засоленных почвах // Почвоведение. -1975. -№6. -С.123-127

30. Николаев В.И., Русаков В.С. Мессбауэровские исследования ферритов. -М.: Изд-во МГУ. -1985. -224с.

31. Перельман А. И. Геохимия ландшафта. -М.: Высшая школа. -1966. -392с.

32. Перельман А.И., Касимов Н.С. Геохимия ландшафта. -М.: Изд-во Моск. ун-та. -1999. -С.610

33. Роде А.А. Основы учения о почвенной влаге Т.1. Водные свойства почв и передвижение почвенной влаги. -Л.: Гидрометеоиздат. -1965. -663с.

34. Роде А.А. Система методов исследования в почвоведении. -Новосибирск: Наука. -1971. -92с.

35. Самойлова Е.М., Бугаевский В.К., Макеева В.И. Почвенный раствор луговых почв Тамбовской обоасти // Почвоведение. -1972. -№10. -С.3-12

36. Слитоземы и слитые почвы / Под ред. Самойловой Е.М. -М.: Изд-во МГУ. -1990. -143с.

37. Соколова Т.А., Дронова Т.Я., Толпешта И.И. Глинистые минералы в почвах: учебное пособие. -Тула: Гриф и К. -2005. -336с.

38. Теория и практика химического анализа почв / Под ред. Воробьевой Л.А. -М.: ГЕОС. -2006. -400с.

39. Турсина Т.В. Почвы лиманов и их мелиоративная характеристика // Бюлл. Почв. ин-та им. В.В. Докучаева. -1973. -Вып.7. -С.71-103

40. Федорвский Д.В. Микрораспределение питательных веществ в почвах. -М.: Наука. -1979. -189с.

41. Хайдапова Д.Д., Милановский Е.Ю., Честнова В.В. Оценка реологическими методами восстановления структуры почв под влиянием выращивания лесополос на антропогенно нарушенных почвах

// Вестник Алтайского государственного аграрного ун-та. -2014. -№ 6(116). -С.53-57

42. Хитров Н.Б. Выбор диагностических критериев слитогенеза и степени его выраженности // Почвоведение. -2003а. -№10. -С. 1157-1167

43. Хитров Н.Б. Генезис, диагностика, свойства и функционирование глинистых набухающих почв Центрального Предкавказья. -М. -2003б. -505с.

44. Хитров Н.Б. Метод определения основных компонентов ионно-солевого состава почвы в одной навеске // Почвоведение. -1984. -№5. -С. 119-127

45. Хитров Н.Б. Процессы почвообразования и их диагностика в глинистых набухающих почвах Центрального Предкавказья // Почвообразовательные процессы. -М.: Почв. ин-т. -2006. -С.202-235

46. Хитров Н.Б. Слитогенез в почвах Центрально-Черноземных областей России // Почвоведение. -2012. -№9. -С.935-943

47. Хитров Н.Б. Структура почвенного покрова Каменной Степи // Разнообразие почв Каменной степи. -Науч. тр. Почв. ин-та им. В.В. Докучаева. -2009. -С.34-59

48. Хитров Н.Б., Назаренко О.Г. Формирование структуры почвенного покрова при локальном переувлажнении на склоне в степном агроландшафте // Почвоведение. -2000. -№9. -С.1054-1063

49. Хитров Н.Б., Роговнева Л.В. Вертисоли и вертиковые почвы Поволжья // Почвоведение. -2014. -№12. -С.1383-1403

50. Хитров Н.Б., Чижикова Н.П. Роль глинистых минералов в слитогенезе почв Ставрополья // Почвоведение. -1995. -№8. -С.987-1002

51. Шваров А.П., Коренева Е.А. Явление гистерезиса зависимости капиллярно-сорбционного потенциала воды от влажности почвы // Почвоведение. -2008. -№10. -С.1179-1187

52. Шеин Е.В. Курс физики почв. -М.: Изд-во Моск. ун-та. -2005. -432с.

53. Шеин Е.В., Милановский Е.Ю. Органическое вещество и структура почвы: учение В.Р. Вильямса и современность // Известия ТСХА. -2014. -Вып. 1. -С.42-51

54. Шинкарев А.А., Корнилова А.Г., Трофимова Ф.А., Гордеев А.С., Гиниятуллин К.Г., Лыгина Т.З. Сравнение методов седиментометрии и лазерной дифракции в анализе гранулометрического состава глинистой фракции почв // Ученые записки Казанского государственного университета. 2010. Т.152, кн.2. С.251-260

55. Шлыков В.Г. Рентгеновские исследования грунтов: учебное пособие. -М.: Изд-во МГУ. -1991. -184с.

56. Щитов А.С. Климатическое районирование Ставропольской возвышенности // Сб.тр. Ставропольского пединститута. -Ставрополь. -1960. -Вып.18. -С.69-87

57. Abou Najm M.R., Jabro J.D., Iversen W.M., Mohtar R.H., Evans R.G. New method for the characterization of three-dimensional preferential flow paths in the field // Water Resources Research. -2010. -46(2). -W02503, doi:10.1029/2009WR00859

58. Ahmad N. Occurrence and distribution of Vertisols. In: Ahmad N., Mermut A. (ed.). Vertisols and technologies for their management. Developments in Soil Science 24. Elsevier, Amsterdam, The Netherlands. -1996. -P.1-41

59. Ahmad N., Webster J.L. Improvement and management of salt affected Vertisols (Scotland clays) using irrigation and organic and inorganic soil amendments in Barbados, West Indies // Transactions Int. Workshop swell-shrink soils. Classification, management and use potential of swell-shrink soils. October 24-28. -1988. -P.232-233

60. Ahmad N. Vertisols. In: Wilding L.P. et al. (ed.) Pedogenesis and soil taxonomy II. The soil orders. Elsevier, Amsterdam, The Netherlands. -1983. -P.91-124

61. Amidu S.A., Dunbar J.A. Geoelectric studies of seasonal wetting and drying of a Texas vertisol // Vadose Zone Journal. -2007. -Vol.6. -P.511-523

62. Anderson J.U., Fadul K.E., O'Connor G.A. Factors affecting the coefficient of linear extensibility in Vertisols // Soil Science Society of American Journal. -1973. -Vol.37. -No.2. -P.296-299

63. Armstrong A.C., Leeds-Harrison P.B., Harris G.L., Catt J.A. Measurement of solute fluxes in macroporous soils: techniques, problems and precision // Soil Use Manage. -1999. -Vol.15. -P.240-246

64. Arnold J.G., Potter K.N., King K.W., Allen P.M. Estimation of soil cracking and the effect on surface runoff in a Texas Blackland Prairie watershed // Hydrological Processes. -2005. -Vol.19. -P.589-603

65. Beven K., Germann P. Macropores and water flow in soils // Water Resources Research. -1982. -Vol.18. -P.1311-1325

66. Bittelli M., Flury M. Errors in water retention curves determined with pressure plates // Soil Science Society of America Journal. -2009. -Vol.73(5). -P.1453-1460

67. Blake G., Schlichting E., Zimmermann U. Water recharge in a soil with shrinkage cracks // Soil Science Society of America Journal. -1973. -Vol.37. -P.669-672

68. Blokhuis W.A. Vertisols. In: Lal R., Ed. Encyclopedia of Soil Science, Second Edition, Taylor and Francis, Boca Raton, -2006, -P.1830-1840

69. Boivin P., Garnier P., Vauclin M. Modeling the soil shrinkage and water retention curves with the same equations // Soil Science Society of America Journal. -2006. -Vol.70. -P.1071-1081

70. Booltink H.W.G., Bouma J. Sensitivity analysis on processes affecting bypass flow // Hydrological Processes. -1993. -Vol.7. -P.33-43

71. Bouma J., Dekker L.W. A case study on infiltration into dry clay soil I. Morphological observations // Geoderma. -1978. -Vol.20. -P.27-40

72. Bouma J., Loveday J. Characterizing soil water regimes in swelling clay soils. In: Vertisols: their distribution, properties, classification and Management. In: Wilding L.P., Puentes R. (eds.) Texas A&M University Printing Center: College Station, TX. -1988. -P.83-96

73. Bouma J., Dekker L.W., Muilwijk C.J. A field method for measuring short-circuiting in clay soils // Journal Hydrology. -1981. -Vol.52. -P.347-354

74. Bower C.A., Goertzen J.O. Surface area of soils and clays by an equilibrium ethylene glycol method // Soil Science. -1959. -Vol.87. -P.289-292

75. Braudeau E. General shrinkage curve equation for undisturbed soil samples. Compes Rendus de TAcademie des Science. -1988. -ser.2. -Vol.307. -P.1731-1734

76. Braudeau E., Costantini J.M., Bellier G., Colleuille H. New device and method for soil shrinkage curve measurement and characterization // Soil Science Society of America Journal. -1999. -Vol.63. -P.525-535

77. Bronswijk J. J.B., Hamminga W., Oostindie K. Field-scale solute transport in a heavy clay soil // Water Resources Research. -1995. -Vol.31. -P.517-526

78. Bronswijk J.J.B. Shrinkage geometry of a heavy clay soil at various stresses // Soil Science Society of American Journal. -1990. -Vol.54. -No.5. -P.1500-1502

79. Bronswijk J.J.B. Drying, cracking, and subsidence of a clay soil in a lysimeter // Soil Science. -1991. -Vol.152. -P.92-99

80. Bronswijk J.J.B. Relation between vertical soil movements and water content changes in cracking clays // Soil Science Society of America Journal. -1991. -Vol.55. -P.1220-1226

81. Bruand A., Prost R. Effect of water content on the fabric of a soil material: an experimental approach // Journal of Soil Science. -1987. -Vol.38. -P.461-472

82. Buringh P. Availability of agricultural land for crop and livestock // Food and natural resources. -1989. -Vol.69. -P.69-83

83. Cabidoche Y.M., Ozier-Lafontaine H. Theresa: I. Matric water content measurements through thickness variations in Vertisols // Agricultural Water Management. -1995. -Vol.28. -No.2. -P.133-147

84. Cabidochie Y.-M., Guillaume P. A casting method for the threedimensional analysis of the intraprism structural pores in Vertisols // European Journal of Soil Science. -1998. -Vol.49(2). -P.187-196

85. Carter D.L., Heilman M.D., Gonzalez C.L. Ethylene glycol monoethyl ether for determining surface area of silicate minerals // Soil Science. -1965. -Vol.100. -No.№ 5. -P.356-360

86. Chen J., Zhu D., Sun C. Effect of heavy metals on the sorption of hydrophobic organic compounds to wood charcoal // Environmental Science & Technology. -2007. -Vol.41. -P.2536-2541

87. Chertkov V.Y. Physical modeling of the soil swelling curve vs. the shrinkage curve // Advances in Water Resources. -2012. -Vol.44. -P.66-84

88. Chertkov V.Y. Modeling the pore structure and shrinkage curve of soil clay matrix // Geoderma. -2000. -Vol.95. -P.215-246

89. Chertkov V.Y. Modelling the shrinkage curve of soil clay pastes // Geoderma. -2003. -Vol.112. -P.71-95

90. Cornelis W.M., Corluy J., Medina H., Diaz J., Hartmann R., Van Meirvenne M., Ruiz M.E. Measuring and modelling the soil shrinkage characteristic curve // Geoderma. -2006a. -Vol.137. -P.179-191

91. Cornelis W.M., Corluy J., Medina H., Hartmann R., Van Meirvenne M., Ruiz M.E. A simplified parametric model to describe the magnitude and geometry of soil shrinkage // European Journal of Soil Science. -2006b. -Vol.57. -P.258-268

92. Coulombe C.E., Wilding L.P., Dixon. J.B. Overview of Vertisols: characteristics and impacts on society // Advanced Agronomy. -1996. -Vol.57. -P.289-375

93. Coulombe C.E., Dixon J.B., Wilding L.P. Mineralogy and chemistry of Vertisols. In: Ahmad N., Mermut A.R. (ed.) Vertisols and Vertisol technologies for their management, Elsevier, Amsterdam, The Netherlands. -1996a. -P.115-200

94. Dasog G.S., Acton D.F., Mermut A.R. Genesis and classification of clay soils with vertic properties in Saskatchewan // Soil Science Society of America Journal. -1987. - Vol.51. -P.1243-1250

95. Davidson S.E., Page J.B. Factors influencing swelling and shrinking in soils // Soil Science Society of American Journal. -1956. -Vol.20. -No.3. -P.320-324

96. de Boer G.B., de Weerd C., Thoenes D., Goossens H.W. Laser diffraction spectrometry: Fraunhofer diffraction versus Mie scattering // Particle and particle systems Characterization. -1987. -Vol.4. -P. 14-19

97. Deshpande T.L., Greenland D.J., Quirk J.P. Role of iron oxide in the bonding of soil particles // Nature. -Vol.201. -No.4914. -1964. -P.107-108

98. Dinka T.M., Lascano R.J. Review paper: challenges and limitations in studying the shrink-swell and crack dynamics of Vertisol soils // Open Journal of Soil Science. -2012. -Vol.2. -P.82-90

99. Dixon J.C. Aridic soils, patterned ground and desert pavements. In: Parsons A.J., Abrahams A.D. (Eds.) // Geomorphology of Desert Environments, second ed. Springer. -2009. -P.101-122

100. Driese D.G., Mora C.I., Stiles C.A., Joeckel R.M., Nordt L.C. Mass-balance reconstruction of a modern Vertisol: implications for interpreting the geochemistry and burial alteration of paleo-Vertisols // Geoderma. -2000. -Vol.95. -P.179-204

101. Driessen P., Deckers J., Spaargaren O., Nachtergaele F. Lecture notes on the major soils of the world. Soil Resources Report 96, UN. Food and Agriculture Organization (FAO). -2001. -334pp.

102. Dudal R. Dark clay soils of tropical and subtropical regions // Soil Science. -1963. -Vol.95. -No.4. -P.264-270

103. Dudal R. Dark clay soils of tropical and subtropical regions. Rome. FAO. -1965. -216p.

104. Dudal R., Eswaran E. Distribution, properties and classification of Vertisols. In: Wilding L.P., Puentes R. (Eds.), Vertisols: Their distribution, properties, classification and management. Texas A&M University Printing Centre, College Station, Texas, -1988. -P.1-22

105. Fangfang S., Shenggao L. Biochars improve aggregate stability, water retention and pore-space properties of clayey soil // Journal Plant Nutrition and Soil Science. -2014. -Vol.177. -P.26-33

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

107. Finck A., Venkateswarlu J. Chemical properties and fertility management of Vertisols // Vertisols and Rice Soils of the Tropics. 12 International Congress of Soil Science, New Delhi, India, 8-16 February 1982. pp.61-79.

108. Fredlund D.G. Geotechnical problems associated with swelling clays. In: Ahmad N. and Mermut A. (ed.) Vertisols and technologies for their management. Developments in Soil Science. Elsevier, Amsterdam, The Netherlands. -1996. -Vol.24. -P.499-524

109. Fredlund M.D., Wilson G.W., Fredlun, D.G. Representation and estimation of the shrinkage curve. 3-rd International Conference on Unsaturated Soils, UNSAT. Recife, Brazil. -2002. -P.145-149

110. Fuchs M., Gal A., Micheli E. Depth distribution of SOM stock in fine-textured soils of Hungary // Agrokemia es Talajtan. -2010. -Vol.59. -P.93-98

111. Giraldez J.V. The theory of infiltration and drainage in swelling soils. Ph.D. diss. Univ. of California, Riverside. -1976.

112. Giraldez J.V., Sposito G., Delgado C. A general soil volume change equation: I. The two-parameter model // Soil Science Society of America Journal. -1983. -Vol.47. -P.419-422

113. Glaser B., Lehmann J., Zech W. Ameliorating physical and chemical properties of highly weathered soils in the tropics with charcoal - a review // Biology and Fertility of Soils. -2002. -Vol.35. -P.219-230

114. Gray C.W., Allbrook R. Relationships between shrinkage indices and soil properties in some New Zealand soils // Geoderma. -2002. -Vol.108. -No.3-4. -P.287-299

115. Greve A.K., Andersen M.S., Acworth R.I. Investigations of soil cracking and preferential flow in a weighing lysimeter filled with cracking clay soil // Journal of Hydrology. -2010. -Vol.393. -P.105-113

116. Greve A.K., Andersen M.S., Acworth R.I. Monitoring the transition from preferential to matrix flow in cracking clay soil through changes in electrical anisotropy // Geoderma. -2012. -Vol.179-180. -P.46-52

117. Groenevelt P.H., Bolt G.H. Water retention in soil // Soil Science. -1972. -Vol.113. -No.4. -P.238-245

118. Groenevelt P.H., Grant C.D. Re-evaluation of the structural properties of some British swelling soils // European Journal Soil Science. -2001. -Vol.52. -P.469-477

119. Groenevelt P.H., Grant C.D. Curvature of shrinkage lines in relation to the consistency and structure of a Norwegian clay soil // Geoderma. -2002. -Vol.106. -P.235-245

120. Grossman R.B., Brasher B.R., Franzmeir D.P., Walker J. L. Linear extensibility as calculated from natural-clod bulk density measurements // Soil Science Society of America. -Vol.32. -No.4. -P.570-573

121. Haines W.B. The volume changes associated with variations of water content in soil // Journal of Agricultural Science. -1923. -Vol.13. -P.293-310

122. Heppell C., Burt T., Williams R. Variations in the hydrology of an underdrained clay hillslope // Journal of Hydrology. -2000. -Vol.227. -P.236-256

123. Jarvis N.J. MACRO-A model of water movement and solute transport in macroporous soils. Reports and Dissertations. In: Department of Soil Sciences, Swedish University of Agricultural Sciences. -1991. -Vol.9.

124. Kanwar J.S., Kampen J., Virmani S.M. Management of vertisols for maximising crop production - ICRISAT experience // Vertisols and rice soils of the tropics. Symposia papers II, 12 Int. Congr. Soil Sci., New Delhi (India). -1982. -P.94-118

125. Kanwar J.S. Farming systems in swell-shrink soils under rainfed conditions in soils of semi-arid tropics // Transactions Int. Workshop swell-shrink soils. Classification, management and use potential of swell-shrink soils (India). October 24-28. -1988. -P.179-193

126. Kerker M. The scattering of light and other electromagnetic radiation. Academic Press, New York. -1969.

127. Kim D.J., Vereecken H., Feyen J., Boels D., Bronswijk J.J.B. On the characterization of properties of an unripe marine clay soil. 1. Shrinkage processes of an unripe marine clay soil in relation to physical ripening // Soil Science. -1992. -Vol.153. -P.471-481

128. Kishné A.Sz., Morgan C.L.S., Miller W.L. Vertisol crack extent associated with gilgai and soil moisture in the Texas Gulf Coast Prairie // Soil Science Society of American Journal. -Vol.73. -No.4. -2009. -P. 1221-1230

129. Kishné A.Sz., Cristine L.S., Morgan Yu.Ge.,. Miller W.L. Antecedent soil moisture affecting surface cracking of a Vertisol in field conditions // Geoderma. -2010. -Vol.157. -P. 109-117

130. Knight M.J. Structural analysis and mechanical origins of gilgai at Boorook, Victoria, Australia // Geoderma. -1980. -Vol.23. -No.4. -P.245-283

131. Konert M., Vandenberghe J. Comparison of laser grain size analysis with pipette and sieve analysis: a solution for the underestimation of the clay fraction // Sedimentology. -1997. -Vol.44. -523-535

132. Kovda I., Mora C.I., Wilding L.P. Stable isotope compositions of pedogenic carbonates and soil organic matter in a temperate climate Vertisol with gilgai, southern Russia // Geoderma. -2006. -Vol.136. -No.1-2. -P.423-435

133. Lal R., Shukla M.K. Principles of soil physics. Dekker, New York. -2004.

134. Lehmann J., Rillig M., Thies J., Masiello C.A., Hockaday W.C., Crowley D. Biochar effects on soil biota: a review // Soil Biology and Biochemistry. -2011. -Vol.43. -P. 1812-1836

135. Leong E.C., Wijaya M. Universal soil shrinkage curve equation // Geoderma. -2015. -Vol.237-238. -P.78-87

136. Lin H.S., Mclnnes K.J., Wilding L.P., Hallmark C.T. Macroporosity and initial moisture effects on infiltration rates in vertisols and vertic intergrades // Soil Science. -1998. -Vol.163. -No.1. -P.2-8

137. Lin H.S., McInnes K.J., Wilding L.P., Hallmark C.T. Low tension water flow in structured soils // Canadian Journal Soil Science. -1997. -Vol.77. -P.649-654

138. Lynn W., Williams D. The making of a vertisol // Soil Survey Horizons. -1992. -Vol.33. -P.45-50

139. Markgraf W., Horn R., Peth S. An approach to rheometry in soil mechanics-structural changes in bentonite, clayey and silty soils // Soil and Tillage Research. -2006. -Vol.91. -P.1-4

140. McCormack D.E., Wilding L.P. Soil properties influencing swelling in canfield and geeburg soils // Soil Science Society of American Journal. -1975. -Vol.39. -No.3. -P.496-502

141. McGarry D., Malafant K.W.J. The analysis of volume change in unconfined units of soil. Soil Science Society of America Journal. -1987. -Vol.51. -P.290-297

142. Mermut A.R., Padmanabham E., Eswaran H., Dasog G.S. Pedogenesis. In: Ahmad N., Mermut A.R. (Eds.), Vertisols and Technologies for Their Management. Elsevier, Amsterdam. -1996. -P. 43-61

143. Messing I., Jarvis N.J. Seasonal variation in field-saturated hydraulic conductivity in two swelling clay soils in Sweden // Journal of Soil Science. -1990. -Vol.41. -P.229-237

144. Mezger T.G. The Rheology Handbook. 3-rd Revised Edition, Hanover, Germany. -2011. -P.436

145. Miller D.L., Mora C.I., Driese S.G. Isotopic variability in large carbonate nodules in Vertisols: Implications for climate and ecosystem assessments // Geoderma. -2007. -Vol.142. -P. 104-111

146. Miller W.L., Kishné A.Sz., Morgan C.L.S. Vertisol morphology, classification, and seasonal cracking patterns in the Texas Gulf Coast Prairie // Soil Survey Horizons. -2010. -Vol.51. -P.10-16

147. Miller W.L., Bragg A.L. Soil characterization and hydrological monitoring project, Brazoria County, Texas, bottomland hardwood Vertisols. USDANRCS, Temple, TX. -2007. -333p.

148. Mitchell A.R., van Genuchten M.T. Shrinkage of bare and cultivated soil // Soil Science Society of American Journal. -1992. -Vol.56. -No.4. -P. 1036-1042

149. Mitchell A.R. Shrinkage terminology: escape from "normalcy" // Soil Science Society of American Journal. -1992. -Vol.56. -P.993-994

150. Mitchell R.J., Mayer A.S. The significance of hysteresis in modeling solute transport in unsaturated porous media // Soil Science Society of American Journal. -1998. -Vol.62. -P. 1506-1512

151. Návar J., Mendez J,. Bryan R.B., Kuhn N.J. The contribution of shrinkage cracks to bypass flow during simulated and natural rainfall experiments in northeastern Mexico // Canadian Journal of Soil Science. -2002. -Vol.82. -P.65-74

152. Nordt L.C., Wilding L.P., Lynn W.C., Crawford C.C. Vertisol genesis in a humid climate of the coastal plain of Texas, U.S.A // Geoderma. -2004. -Vol.122. -P. 83-102

153. Novak V., Simunek J., van Genuchten M.T. Infiltration into a swelling, cracked clay soil // Journal of Hydrology and Hydromechanics. -2002. -Vol.50. -P.3-19

154. Olsen P.A., Haugen L.E. New model of the shrinkage characteristic applied to some Norwegian soils // Geoderma. -1998. -Vol.83. -P.67-81

155. Paton T.R. Origin and terminology for gilgai in Australia // Geoderma. -1974. -Vol.11. -P.257-267

156. Peng X., Horn R. Anisotropic shrinkage and swelling of some organic and inorganic soils // European Journal of Soil Science. -2007. -Vol.58. -P.98-107

157. Peng X., Horn R., Peth S., Smucker A. Quantification of soil shrinkage in 2D by digital image processing of soil surface // Soil Tillage Research. -2006. -Vol.91. -No.1-2. -P.173-180

158. Peng X., Horn R. Identifying six types of soil shrinkage curves from a large set of experimental data // Soil Science Society of American Journal. -2013. -Vol.77. -P.372-381

159. Philip J.R. Moisture equilibrium in the vertical in swelling soils. I. Basic theory // Australian Journal of Soil Research. -1969. -Vol.7(2). -P.99-120

160. Reeve M. J., Hall D.G.M. Shrinkage in clayey subsoils of contrasting structure // Journal of Soil Science. -1978. -Vol.29. -P.315-323

161. Reeve M.J., Hall D.G.M., Bullock P. The effect of soil composition and environmental factors on the shrinkage of some clayey British Soils // European Journal of Soil Science. -1980. -Vol.31. -No.3. -P.429-442

162. Reid-Soukup D.A., Ulery A.L. Smectites. In: Dixon J.B., Schulze D.G. (Ed.) Soil mineralogy with environmental application. Madison, Wisconsin, USA. -2002. -P.467-499

163. Richards L.A. Pressure membrane apparatus - constructionand use // Agricultural Engineering. -1947. -Vol.28. -P.451-454

164. Rimmer D.L., Greenland D.J. Effects of calcium carbonate on the swelling behaviour of a soil clay // European Journal of Soil Science. -1976. -Vol.27. -No. 2. -P.129-139

165. Ringrose-Voase A., Sanidad W. A method for measuring the development of surface cracks in soils: application to crack development after lowland rice // Geoderma. -1996. -No.71. -P.245-261

166. Ross G.J. Relationships of specific surface area and clay content to shrink-swell potential of soils having different clay mineralogical compositions // Canadian Journal of Soil Science. -1978. -Vol.58. -No.2. -P. 159-166

167. Stewart R.D., Abou Najm M.R., Rupp D.E., Lane J.W., Uribe H.C., Luis Arumi J., Selker J.S. Hillslope run-off thresholds with shrink-swell clay soils // Hydrological Processes. -2015. -Vol.29. -P.557-571

168. Samouelian A., Cousin I., Richard G., Tabbagh A., Bruand A. Electrical resistivity imaging for detecting soil cracking at the centimetric scale // Soil Science Society of America Journal. -2003. -Vol.67. -P.1319-1326

169. Samouelian A., Richard G., Cousin I., Guerin R., Bruand A., Tabbagh A. Three-dimensional crack monitoring by electrical resistivity measurement // European Journal of Soil Science. -2004. -Vol.55. -P.751-762

170. Sanders E.C., Abou Najm M.R., Mohtar R.H., Kladivko E., Schulze D. Field method for separating the contribution of surface-connected preferential flow pathways from flow through the soil matrix // Water Resources Research. -2012. -Vol.48. -No.W04534. -P.1-8

171. Sentenac P., Zielinski M. Clay fine fissuring monitoring using miniature geoelectrical resistivity arrays // Environmental Earth Sciences. -2009. -Vol.59. -P.205-214

172. Singh B., Singh B.P., Cowie A.L. Characterisation and evaluation of biochars for their application as a soil amendment // Australian Journal of Soil Research. -2010. -Vol.48. -P.516-525

173. Smith C.W., Hadas A., Dan J., Koyumdjisky H. Shrinkage and atterberg limits in relation to other properties of principal soil types in Israel // Geoderma. -1985. -Vol.35. -No.1. -P.47-65

174. Sohi S., Loez-Capel S., Krull E., Bol R. Biochar's roles in soil and climate change: a review of research needs. CSIRO Land and Water Science Report. -2009. -Vol.05(09). -P.64

175. Soil Taxonomy: a basic system of soil classification for making and interpreting Soil Surveys. Agricultural Handbook. USDA-NRCS, Washington. -1999. -Vol.436. -869p.

176. Sposito G., Giraldez J.V. Thermodynamic stability and law of corresponding states in swelling soils // Soil Science Society of America Journal. -1976. -Vol.40. -P.352-358

177. Spotts J.W. The role of water in gilgai formation. Ph.D. Dis. Texas A&M University, College Station, TX. -1974.

178. Stewart R.D., Abou Najm M.R., Rupp D.E., Selker J.S. Measurement tool for dynamics of soil cracks // Vadose Zone Journal. -2012. -Vol.11(2). vzj2011.0048.

179. Stiles C.A., Mora C.I., Driese S.G. Pedogenic processes and domain boundaries in a Vertisol climosequence: evidence from titanium and zirconium distribution and morphology // Geoderma. -2003. -Vol.116. P.-279- 299

180. Stiles C.A. Pedogenic relationships in a Texas Vertisol climosequence defined by geochemical mass balance of whole soil and chemistry of iron -manganese nodules. PhD diss. The University of Tennessee, Knoxville, TN. -2001. -264p.

181. Stirk G.B. Some aspects of soil shrinkage and the effect of cracking upon water entry into the soil // Austalian Journal of Agricultural Research. -1954. -Vol.5. -P.279-290

182. Talsma T. Measurement of the overburden component of total potential in swelling field soils // Australian Journal of Soil Research. -1977. -Vol. 15(2). -P.95-102

183. Tariq A-u-R., Durnford D.S. Analytical volume change model for swelling clay soils // Soil Science Society of America Journal. -1993. -Vol.57. -P.1183-1187

184. Tessier D. Etude expérimentale de l'organisation des matériaux argileux: hydratation, gonflement et structuration au cours de la dessiccation et de la réhumectation. Travaux Universitaires // Thèse d'Etat. -1984. -364 p.

185. Thomas P.J., Baker J.C., Zelazny L.W. An expansive soil index for predicting shrink-swell potential // Soil Science Society of American Journal. -2000. -Vol.64. -No.1. -P.268-274

186. Thompson C.H., Beckman G.G. Gilgai in Australian Black Earths and some of its effects on plants // Journal of Tropical Agriculture. -1982. -Vol.59. -P.149-156

187. van Dam J.C. Simulation of field-scale water flow and bromide transport in a cracked clay soil // Hydrological Processes. -2000. -Vol. 14. -P. 1101-1117

188. Verheijen F., Jeffery S., Bastos A., van der Velde M., Diafas I. Biochar application to soils. A Critical Scientific Review of Effects on Soil Properties, Processes and Functions. European Commission, Italy. -2010. -166p.

189. Weaver C. E. The effect and geological significance of potassium «fixation» by expandable clay minerals derived from muscovite, biotite, chlorite and volcanic material. The American Mineralogist, -1958, -Vol. 43, -N. 9-10, -p. 839-861.

190. Weisbrod N., Dragila M.I., Nachshon U., Pillersdorf M. Falling through the cracks: The role of fractures in Earth-atmosphere gas exchange // Geophysical Research Letters. -2009. -V.36. L02401, doi:10.1029/2008GL036096

191. Wells R., DiCarlo D., Steenhuis T., Parlange J-Y., Romkens M., Prasad S. Infiltration and surface geometry features of a swelling soil following successive simulated rainstorms // Soil Science Society of America Journal. -2003. -Vol.67. -P.1344-1351

192. Weyers S.L., Spokas K.A. Impact of biochar on earthworm populations: a review // Applied Environmental Soil Science. -2011. -Vol.2011. -P.1-12

193. White E.M. Formation of gilgai and soil wedges in South Dakota // Soil Survey Horizons. -1997. -Vol.38. -P.11-18

194. Wilding L.P., Tessier D. Genesis of Vertisols: shrink-swell phenomena. In: Wilding L.P., Puentes R. Eds., Vertisols: Their distribution, properties, classification and management, Texas A&M University Printing Center, College Station. -1988. -P.55-79

195. Wilding L.P., Coulombe C.E. Expansive soils: distribution, morphology and genesis. In: Baveye P., McBride M.B. (Eds.), Proceedings NATO-ARW on Clay Swelling and Expansive Soils. Kluwer Academic, Dordrecht, The Netherlands. -1996.

196. Wilding L.P., Williams D., Miller W.L., Cook T., Eswaran H. Close interval spatial variability of Vertisols: A case study in Texas. -1990. -P.232-247. In: Kimble J.M. (ed.) Proc. 6th Int. Soil Correlation Meeting, Characterization, Classification and Utilization of Cold Aridisols and Vertisols. Aug. 6-18. -1989. -USDA Soil Conservation Service, National Soil Survey Center, Lincoln, NE.

197. Yule D.F., Ritchie J.T. Soil shrinkage relationships of Texas Vertisols: I. Small Cores // Soil Science Society of American Journal. -1980. -T.44. -No.6. -P. 1285-1291

198. Zein el Abedine A., Robinson G.H. A study on cracking in some vertisols of the Sudan. -Geoderma. -1971. -Vol.5. -№3. -P.229-241

ПРИЛОЖЕНИЯ

Рисунок 1п. Рентгенограммы препаратов образцов почвенных горизонтов Ставропольского слитоземного комплекса.

1.42 Микроповышение

10 (15-36 см)

1.8 \ 0.71 0.33

уц 0.5 у (1) Mg(250C)

\ 1.4 ч. (2) Mg этиленгликоль

(25 0С)

1.4 \ / \ (IV/

(3) Mg (3500С)

1 (4) Mg (5500С)

0 10 20 30 2в 40

1.5 Микроповышение (70-97 см) 1.42 пт Микросклон (30-50 см)

11.0 17 \ 0.71 0.33 1.0 \ 0.71 0.33

\ ^ \ 05 Н (1) Mg(250C) 1.96 1 1 л

\ Л Н (1) Mg(250C)

V1.4 /1 (2) Mg этиленгликоль (25 0С) УК (2) Mg этиленгликоль (25 0С)

\ 14 1 \ (3) Mg (3500С) (4) Mg (5500С) (3) Mg (3500С) (4) Mg (5500С)

0 10 20 30 40 0 10 20 30 40 2в

1.42 МиКрОСКЛОН

10 (70-105 см)

1.7

, 0.71 0.33

(1) (25 °С)

(25 иС)

0 10 20

30 2в 40

Микропонижение 142 пт (20-40 см)

(1) М§(25°С)

(2) этиленгликоль (25 °С)

(3) (350°С)

(4) Mg (550°С)

I-1-1-1-1

0 10 20 30 2в 40

1.42

Микропонижение (80-109 см)

0.71 0.33

05 И (1) Mg(250C)

(2) Mg этиленгликоль

(25"С)

(3) Mg (350"С)

(4) Mg (550°С)

0 10 20 30 20 40

Рисунок 2п. Рентгенограммы препаратов образцов почвенных горизонтов Техасского слитоземного комплекса.

1.4 нм Микроповышение (26-40 см)

(1) М (250С)

(2) Мв этиленгликоль (25°С)

(3) М 350°С

(4) М 550°С

0 10 20 . „ 30

2 в

40

1.47 нм Микроповышение (65-100 см)

1-0 (1) Мв (25 0С)

0.7

(2) Мв этиленгликоль (250С)

(3) Мв 350°С

(4) Мв 550°С

0 10

20 30

2 0

40

Микросклон 1.44 (40-97 см)

(1) Мв (25°С)

(2) Мв этиленгликоль (25°С)

(3) Мв 350°С

(4) Мв 550°С

10 20 30 2 в 40

144 Микросклон

. (97-141 см)

(1) Мв (25°С)

(2) Мв этиленгликоль (25°С)

(3) Мв 350°С (4) Мв 550°С

0 10

20

30 2 в 40

1.44 нм

Микропонижение (39-80 см)

(1) Мв (25°С)

(2) Мв этиленгликоль (25°С)

(3) Мв 350°С

(4) Мв 550°С

0 10 20 30

2 в

40

1.44,

Микропонижение (80-108 см)

(1) Мв (25°С)

(2) Мв этиленгликоль (25°С)

(3) Мв 350°С

(4) Мв 550°С

I-г-

0 10 20

30 2 в 40

0

Рисунок 3п. Состояние почвенной влаги по "секущим" Воронина слитоземного комплекса умеренного климата: А - капиллярно-гравитационная вода, Б - капиллярная вода, В - пленочно-капиллярная вода, Г - пленочная вода, Д - адсорбированная вода.

1 10 100 1000 10000 100000 1000000

Всасывающее давление, кПа

1 10 100 1000 10000 100000 1000000

Всасывающее давление, кПа

1 10 100 1000 10000 100000 1000000

Всасывающее давление, кПа

Рисунок 4п. Состояние почвенной влаги по "секущим" Воронина слитоземного комплекса субтропического климата: А - капиллярно-гравитационная вода, Б - капиллярная вода, В - пленочно-капиллярная вода, Г - пленочная вода, Д - адсорбированная вода.

Всасывающее давление, кПа

1 10 100 1000 10000 100000 1000000

Всасывающее давление, кПа

1 10 100 1000 10000 100000 1000000

Всасывающее давление, кПа

Рисунок 5п. Динамика пористости для почв слитоземного комплекса умеренного климата.

1,6 -,

1,4

1,2 -

1,0 -

0,8 -

0,6 -

0,4 -

0,2 -

0,0

Микросклон (69-87 см)

100 10000 1000000 Всасывающее давление, кПа

1,6 -I

1,4 -

g 1,2 G

о

Й 1,0

£ 0,8 «

§ 0,6

ю

О

m

о «

(D

*0,4

0,2

0,0

Микроповышение (71-85 см)

—ö— коэффициент пористости

—•— коэффициент

объемной влажности

100 10000 1000000 Всасывающее давление, кПа

1

1,6

1,4

1,2

1,0

0,8

0,6

0,4

0,2

0,0

Микропонижение (77-97 см)

1,6 1

Микропонижение (124-142 см)

1,4 -

-ею

о

m

о «

1,2

1,0 -

0,8 -

0,6 -

0,4

0,2

0,0

100 10000 1000000 Всасывающее давление, кПа

100 10000 1000000 Всасывающее давление, кПа

1

Рисунок 6п. Динамика пористости для почв слитоземного комплекса субтропического климата.

1,6 и

1,4 -

1,2 -

1,0 -

0,8

0,6 -

0,4 -

0,2 -

0,0

Микроповышение (65-100 см)

Б

о 8 О н

О о

« 53 а й

с п « «

£ « я о

<и Я

« а

Я <и 63 из -&Ю О

т

о «

100 10000 1000000 Всасывающее давление, кПа

1,6 -|

1,4 "

1,2 -

1,0 -0,8

0,6 -

0,4 -

0,2 -0,0

Микроповышение (180-208 см)

1