Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Состояние проблемы 6
1.1. Проблема неоднородности почвенного покрова и почвенных свойств.. 6
1.2. Неоднородность почвенного покрова Владимирского ополья 8
1.3. Особенности формирования и строения почвенного покрова во Владимирском ополье 9
1.4. Неоднородность физических свойств серых лесных почв 14
1.5. Связь пестроты почвенного покрова и вариабельности физических свойств почв 20
1.6. Применение методов статистики при изучении пространственной неоднородности свойств почв 21
1.7. Геостатистические исследования пространственной вариабельности почвенных свойств 25
Глава 2. Объект и методы исследования 30
2.1. Характеристика природных условий изучаемого объекта 30
2.2. Характеристика участка исследования 36
2.3. Почвенные траншеи 39
2.4. Методы исследования 40
Глава 3. Результаты исследований 44
3.1. Изучение взаимосвязи мощностей второго гумусового и оподзоленного горизонтов 44
3.2. Пространственная изменчивость физических свойств 48
3.3. Статистические закономерности вариабельности свойств почв 54
3.3.1. Достоверность различий внутри горизонтов 57
3.3.2. Различия между горизонтами 61
3.3.3. Различия горизонтов на протяжении одной линии опробования .65
3.3.4. Различия между почвами 66
3.4. Закономерности пространственного распределения изучаемых свойств почвы 71
Выводы 79
Список литературы 81
Приложение 95
- Неоднородность почвенного покрова Владимирского ополья
- Связь пестроты почвенного покрова и вариабельности физических свойств почв
- Статистические закономерности вариабельности свойств почв
- Закономерности пространственного распределения изучаемых свойств почвы
Введение к работе
Проблема изучения неоднородности почв и почвенных свойств в последнее время приобретает все большее значение. С одной стороны, это обусловлено тем, что почвенное разнообразие тесно связано с биоразнообразием. С другой — с интенсивным сельскохозяйственным использованием почв, с так называемым явлением «пестрополья».
Несмотря на то, что почвенная неоднородность признается всеми исследователями, до сих пор вопрос о методах ее изучения и закономерностей распространения остаются дискуссионными. Неясно, в какой степени варьирование того или иного свойства в пределах одной почвы или почвенного горизонта сравнимо с варьированием этого свойства в почвенном покрове, каковы закономерности пространственного варьирования свойств почв и ряд других проблем, связанных с пространственной вариабельностью почвенных свойств.
Почвенный покров Владимирского ополья характеризуется значительной пестротой. Закономерности варьирования физических свойств в почвенном покрове, а так же в отдельных горизонтах почв, могут быть использованы при построении моделей адаптивно-ландшафтного земледелия.
Цель данной работы: выявить закономерности пространственного распределения физических свойств в почвах и в отдельных горизонтах пшїв для комплекса серых лесных почв Владимирского ополья.
Задачи:
1. Изучение почвенного покрова комплекса серых лесных почв
Владимирского ополья методом длинномерных траншей.
2. Изучение взаимосвязи мощностей второго гумусового и опод-
золенного горизонтов.
3. Сравнительное изучение пространственной изменчивости фи
зических свойств в почвенном покрове, почвах и почвенных горизонтов в
пределах 40-метровых траншей,
4, Исследование закономерностей в пространственном распреде
лении физических свойств методами геостатистики.
Научная новизна. Впервые изучена пространственная изменчивость физических свойств методом длинномерных траншей на различных уровнях (различия свойств между почвами, горизонтами, внутри горизонтов). Показана достоверность различий верхних и нижних частей горизонтов A*, Ah, Е1В, ВСа; горизонтов между собой (за исключением переходных АЕ1 и ЕЮ); установлены достоверные отличия между исследованными почвами (серая лесная серая лесная различной степени оподзоленности и серая лесная с вторым гумусовым горизонтом), особенно на глубине 45-50 см. С помощью методов геостатистики показано закономерное чередование физических свойств с шагом 6-12 м и 20-30 м.
Практическая значимость. Результаты работы могут быть использованы при моделировании адаптивно-ладшафтного земледелия.
Апробация. Основные результаты работ были доложены на Всероссийской молодежной научной конференции «Растение и почва», март, 1999; VII международной конференции студентов и аспирантов по фундаментальным наукам «Ломоносов-2000», апрель 2000; школе-семинаре факультета почвоведения МГУ «Масштабные эффекты при исследовании почв», октябрь, 2001; заседании кафедры физики и мелиорации почв факультета почвоведения МГУ, ноябрь, 2003; Всероссийской конференции «Фундаментальные физические исследования в почвоведении и мелиорации», декабрь, 2003.
Публикации. По теме диссертации опубликовано 6 работ.
Структура и объем работы. Диссертационная работа изложена на 142 страницах, включает 51 таблицу и рисунков; состоит из введения, 3
глав, выводов, списка литературы, включающего 150 наименований, из них _30_ на английском языке и приложения.
Работа выполнена на кафедре физики и мелиорации почв факультета почвоведения МГУ. Полевые результаты получены в течение 2001-2002 г.г. в составе почвенно-физической экспедиции кафедры физики и мелиорации почв в Суздальском районе Владимирской области на опытном участке Владимирского НИИ сельского хозяйства.
Автор выражает глубокую благодарность директору ВНИИСХ Мази-рову Михаилу Арнольдовичу за представленную возможность проведения эксперимента, всем участникам Суздальской экспедиции факультета почвоведения МГУ за неоценимую помощь в получении экспериментальных данных. Особую признательность автор выражает Дембовецкому Александру Владиславовичу и Тымбаеву Владимиру Геннадьевичу за помощь и поддержку.
Неоднородность почвенного покрова Владимирского ополья
Как уже отмечалось выше, Владимирское ополье характеризуется высокой комплексностью почвенного покрова. Основные особенности структуры почвенного покрова ополья проявляются в широком распростране-нии почвенных комбинаций, формирование которых, в основном, обусловлено микрорельефом и в меньшей степени различиями литологии и деятельностью человека. Компоненты различаются по степени гидромор-физма, оподзоленности, смытости, остаточной карбонатности покровных отложений, мощности гумосовой части профиля и особенно наличию (отсутствию) второго гумусового горизонта. Основные механизмы дифференциации почвенного покрова основаны на различиях в увлажнении и минеральном составе (Фридланд, 1972).
По результатам обобщения литературных данных (Модель адаптивно-ландшафтного .,., 2004), наиболее распространены на территории Владимирского ополья следующие виды элементарных почвенных структур (ЭПЧ): 1. Пятнистости серых лесных обычных и со вторым гумусовым горизонтом почв. Последние приурочены к слабовыраженным понижениям микрорельефа. 2. Пятнистости-ташеты почв: серых лесных обычных, остаточно-карбонатных и со вторым гумусовым горизонтом. Серые лесные остаточ-но-карбонатные почвы приурочены к повышениям, почвы со вторым гумусовым горизонтом - к межблочным понижениям, обычные серые лесные занимают переходные позиции хорошо выраженного полигонально-блочного микрорельефа. 3. Комплексы серых лесных, серых лесных поверхностно-глееватых и дерново-подзолистых поверхностно-оглеенных почв с фрагментарным вторым гумусовым горизонтом на блочно-западинном микрорельефе. 4. Пятнистости и комплексы с участием серых лестных и серых лесных эродированных почв. Формируются на склонах крутизной более 2. 5. Комплексы и пятнистости с участием серых лестных, серых лесных эродированных и серых лесных слабоглееватых почв. Характерны для пологих прибалочных склонов. 6. Пятнистости серых лесных, серых лесных слабоглееватых и их намытых разновидностей. Характерны для нижних выположенных частей склонов. Присутствие различных компонентов и их долевое участие в почвенной комбинации зависит от занимаемого элемента мезорельефа, выраженности микрорельефа, глубины залегания грунтовых вод и карбонатов, вида использования. Своеобразие почв Владимирского ополья, их происхождение привлекает внимание исследователей с XIX века и является предметом изучения и острых дискуссий до настоящего времени. Первым исследователем этих почв был Н.Я. Дубенский (1851, 1855, 1871). Он определял их как глинистые почвы, голубоватые в сухом и черноватые в мокром состоянии. Возникновение этих почв он связывал с длительным воздействием человека. Называя почвы «черноземами», он указывал на отличие их от южнорусских черноземов. Некоторые исследователи, рассматривая происхождение темноцветных почв ополья как результат степных природных условий, предполагают существование здесь в доисторический период степи, Н.М. Сибирцев (1897) и С.Н. Никитин (1885, 1890), например, считали, что после ухода ледника на территории ополья произрастали смешанные леса, которые затем сменились степью. Однако ботанические исследования, проведенные Л.А. Ивановым (1877) и А.Ф. Флеровым (1902), указывают на отсутствие признаков степных растений на территории ополья. Вместе с тем, имеется много данных, указывающих на более сильное облесение края в прошлом. Начиная с момента выхода в свет работы В.В.Докучаева «Русский чернозем» (1884) генезис почв Владимирского ополья стал предметом многолетней дискуссии. П.А. Костычев (1886) отстаивал точку зрения о черноземной природе почв Владимирского ополья. Горячим сторонником степного прошлого Владимирского ополья был Г.И. Танфильев (1899, 1902), который особенно подчеркивал степной рельеф этой местности. Л.И. Иванов (1877), напротив, доказывал лесистость края в прошлом и считал, что эта область была под лесом и очищена от него с помощью огня.
И.Л. Щеглов (1898), обследовавший Суздальский край, считал, что большая часть почв Владимирского ополья относится к группе серых лесных земель, а наиболее темные почвы обязаны своим происхождением совместному влиянию лесной и травянистой растительности.
В.Г. Касаткин (1931, 1933) указывал, что почвы ополья образовались при совокупном влиянии, с одной стороны - травянистой растительности, а с другой - карбонатной материнской породы и жестких фунтовых вод. Он полагал, что в условиях северного климата даже на карбонатной породе темноцветные почвы не могут образоваться, если уровень грунтовых вод глубокий. Карбонатность почвообразующей породы и уровень грунтовых вод лежали в основе гипотез Красюка (1925) и Якушевской (1956, 1959),
А.Н. Тюрюканов и Т.Л. Быстрицкая (1971) предполагали палео-пойменный генезис почв и пород, а возвышенное положение и высокую расчлененность водоразделов рассматривали как результат интенсивных неотектонических поднятий. Подчеркивая отчетливую сопряженность почв с микрорельефом, авторы предложили выделять два самостоятельных типа почв - «ополец» (автоморфные почвы повышений, серые лесные обычные и остаточно-карбонатные) и «ополицу» (полугидроморфные почвы понижений, серые лесные со вторым гумусовым горизонтом). Понятие «второй гумусовый горизонт» (ВГГ), употребляющееся в названии этих почв, искажено. Истинные ВГГ представляют собой «темноцветные орга-но-аккумулятивные проявления в разных частях профиля, не имеющие связи с процессами современной органогенной аккумуляции» (Караваева, Черкинский, Горячкин, 1986), чего нельзя со всей определенностью сказать о «втором гумусовом горизонте» опольных почв, который выделяется непосредственно под верхним гумусово-аккумулятивньш горизонтом в виде сплошного или прерывистого слоя. Тем не менее, за последние десятилетия этот термин стал привычным применительно к почвам ополья.
Л.С. Долгова (1964), Л.П. Рубцова (1974) также связывают формирование специфических почв Владимирского ополья с меньшей расчлененностью территории в прошлом. Они предполагают суффозионный (за счет выщелачивания содержащихся в породе карбонатов) генезис западин.
Решающее влияние на современные представления о почвенном покрове ополья оказала концепция палеокриогенного происхождения микрорельефа и связанной с ним неоднородности почвенного покрова. Начиная с середины 60-х годов работами А.А. Величко, Т.Д. Морозовой (1996) и позднее В.В. Бердникова (1976), В.М. Алифанова (1986), М.С. Симаковой (1983) и других исследователей было установлено наличие реликтового криогенного микрорельефа (РКМ) позднеплеистоценового возраста на значительной части Русской равнины. Общепризнанна роль реликтового криогенного микрорельефа как основного фактора дифференциации почвенного покрова; выраженность и сохранность РКМ, характер чередования его основных элементов - блоков, межблочных понижений и западин - в большой степени определяет территориальное разнообразие почвенных комбинаций.
Связь пестроты почвенного покрова и вариабельности физических свойств почв
До сих пор недостаточно изучен вопрос о том, насколько пространственные структуры, выделяемые по морфологии почвы, соответствуют пространственным структурам, которые могут быть выделены при анализе отдельных свойств почвенной массы. Исследованию данного вопроса посвящены работы В.П. Самсоновой и др. (1996, 1997). Так, при изучении пространственной структуры лабильных свойств дерново-подзолистой почвы, было установлено, что в наибольшей степени пространственно-временные изменения свойств определяет индивидуальность поля, несмотря на то, что человеческая деятельность направлена на выравнивание этих свойств (Самсонова, Абрамова, 1996).
Ранее А.А. Величко и др. (1987) при проведении ландшафтных исследований на территории Брянской области, пришли к выводу, что мелко-контурность и западинность земельных угодий являются факторами, лимитирующими достаточно высокое естественное плодородие почв. Неоднородность, мозаичность участка особенно четко проявлялась по содержанию гумуса. Была выявлена четкая корреляционная связь между формами палеокриогенного микрорельефа, цветовой неоднородностью пашни и количеством органического вещества. Изучение агрохимических свойств пахотных горизонтов почв показало их значительную вариабельность в пространстве в связи с характером структуры почвенного покрова.
Подобные исследования проводили на территории Зеленоградского опытного поля (Прохорова, Фрид, 1993). Участку исследования была свойственна мелкая неоднородность, комплексность почвенного покрова и пестрота урожайности. Исследования выявили высокую степень варьирования агрохимических показателей как для различных почвенных структур, так и внутри большинства учетных делянок. Авторами была предложена методика выявления связи продуктивности растений с изучаемыми факторами,
В последнее время интерес к изучению поставленного вопроса возрос. В работе СМ. Лукина (2000) изучено изменение показателей почвенного плодородия и продуктивности сельскохозяйственных культур в агроланд-шафте с дерново-подзолистыми супесчаными и песчаными почвами. Установлено значительное варьирование свойств почв и продуктивности посевов в зависимости от элементов рельефа, крутизны склона, состава почво-образующих пород, глубины подстилания моренного суглинка.
Примеры подобных работ можно привести еще, однако необходимо отметить, что перечисленные исследования были направлены на изучение варьирования прежде всего агрохимических свойств почв. Практически не изученным остается вопрос о связи пространственной вариабельности физических свойств почв со структурой почвенного пространства. Между тем, знание закономерностей распределения физических свойств почв по площади позволяет прогнозировать проявления неблагоприятных периодов как с агрофизической, так и с экологической точек зрения.
Поскольку изменчивость свойств почв подчиняется вероятностным законам, то к ее исследованию необходимо применять методы математической статистики. Это позволяет количественно характеризовать варьирование свойств почв с помощью статистических параметров.
В математической статистике можно выделить два основных подхода к анализу статистических данных. Эти подходы обусловили возникновение двух больших групп методов статистического анализа. Первый подход основан на предположении, что распределение значений, о которых идет речь, подчиняется законам нормального распределения. Необходимо отметить, что знание вида распределения позволяет правильно рассчитать все статистические показатели, оценить вероятность отнесения экспериментальных данных к одной генеральной совокупности или к нескольким совокупностям, т.е. оценить степень неоднородности, вариабельности.
Предположение о нормальном распределении имеет принципиальное значение для обоснования применения регрессионного и дисперсионного анализов, использования всевозможных стандартных критериев, например таких, как t-критерий, дисперсии, оценок среднего и т.д. На практике все эти методы анализа наблюдений часто применяются и в тех случаях, когда величины изучаемых свойств распределены иначе, что вносит серьезную погрешность в результаты статистического исследования (Якушев, Буре, 2000), Выяснилось, что нарушения, кажущиеся незначительными, могут привести к существенному смещению оценок, доверительных границ, коэффициентов доверия. Хорошо известно, что даже выборочное среднее теряет свои оптимальные свойства, если распределение генеральной совокупности заметно отличается от нормального (Хампель и др., 1989).
Другой подход не предполагает использование какого-либо определенного параметрического семейства распределений. Статистические методы, относящиеся к этому подходу, называют непараметрическими или свободными от распределения. Единственное предположение, которое делается в большинстве непараметрических процедур - это непрерывность случайных величин. Непараметрические методы обладают рядом преимуществ перед гауссовскими. Основные из них - более широкое поле приложений, отсутствия требования о нормальном распределении генеральных совокупностей, для многих непараметрических методов требуются не действительные значения наблюдений, а их ранги. Хотя, на первый взгляд может показаться, что, применяя ранговые методы, мы теряем много существенной информации, содержащейся в выборке, теоретические исследования показали, что это не так (Якушев, Буре, 2000), Обычно непараметрические процедуры лишь немного менее эффективны, чем их конкуренты из первой группы, если рассматриваемые генеральные совокупности нормальны, зато они оказываются значительно эффективней параметрических методов, если распределения случайных величин отличны от нормального (Холлекдер, Вулф, 1983).
В настоящее время описано распределение значений ряда показателей свойств почв. Для плотности почв большинство исследователей отмечают нормальное распределение (Салимгареева и др., 1998; Babalola, 1978; Zimmermann et al, 1992; Gupta et al, 1995); для водопроницаемости почв (Дмитриев, Манучаров, 1967; Nielsen et al, 1973; Fluhler et al, 1976; Babalola et al, 1978) характерно распределение по логнормальному закону. Влажность почвы описывается как нормальным, так и значимо отличным от него распределением значений (Гуссак и др., 1967; Дмитриев и др., 1977; Zimmermann et al, 1992; Berndtsson, Akissa, 1996). Если совместное действие подавляющего большинства факторов, определяющих влажность, направлено в сторону уменьшения или увеличения влажности примерно одинаково, то статистическое распределение значений должно быть близко к нормальному. В случае преобладания одного или очень немногих факторов равномерность и случайность их действия нарушается, и распределение должно заметно отличаться от нормального (Дмитриев, 1995), Одни и те же признаки в разных условиях, а тем более разные признаки в пределах одного объекта, могут иметь далеко не одинаковое статистическое распределение. Нормальным законом часто, но далеко не всегда, допустимо аппроксимировать распределение плотности и влажности почвы (Гуссак и др., 1967; Дмитриев, 1983). Н.С. Орешкина (1981, 1988) в своих работах отмечает, что статистическое распределение значений плотности в 35% случаев значимо отличается от нормального, влажности - в 36%, а впитывание - во всех случаях значимо отличается от нормального распределения, в то время как логарифм впитывания только в 30%».
Статистические закономерности вариабельности свойств почв
Для статистического анализа необходимо прежде всего выявить закон распределения изучаемой величины. Многие статистические методы предполагают соблюдения закона нормального распределения исследуемой величины. Поэтому весь массив данных был проанализирован на нормальность распределения по критериям Уилка-Шапиро и хи-квадрат. В результате, выяснилось, что во многих случаях распределение плотности (рис. 13) можно считать нормальным на принятом уровне вероятности (0,95). Однако, распределение остальных свойств, и особенно влажности, нормальным считать нельзя (рис, 15). На некоторых гистограммах наблюдается явная асимметрия, узкий и вытянутый «хвост» в области малых значений (рис. 16). 2. Различия между горизонтами (т.е. ответить на вопрос: достоверно ли отличается по физическим свойствам, например, горизонт Апах от AhEl); 3. Достоверность различий горизонтов на одной линии опробования, т.е. на глубине исследования, например, 50 см были получены выборки для горизонтов Ah, AhEl, Е1В, ВЕ1, В, которые и сравнивались между собой; 4. Достоверность различий между выделенными почвами. Для этого весь комплекс представленных почв был разделен на три большие группы: серые лесные почвы с вторым гумусовым горизонтом сильное подзол енные (СЛГ), серые лесные различной степени оподзоленности (СЛО) и серые лесные (СЛ). Было исследовано 8 горизонтов: Апах, АпахЬ Апахг, А , AhEl, Е1В, В, Вса-Составленные выборки позволили изучить горизонты Е1В и В во всех пяти траншеях; Апах в траншее 2000 г.; Апах2 - только в траншее 2002 г.; AhEl - во всех траншеях, кроме 2002 г.; ВСа - только в 2001 г. и ВГГ - в траншее 1998 г. Данные представлены в виде диаграмм, в которых по оси «у» отложен уровень достоверности (а), а по оси «х» - физические свойства. Следует учитывать, что если на диаграмме указанное свойство соответствует значению а 0,05, то это свойство значимо различается по объектам исследования. Горизонт Апах, исследованный на глубинах 10-30 см, достоверно отличается внутри себя по плотности, Квпит., НВ (следует заметить, что, и Квпит., и логарифм Квпит, ведут себя при данном методе анализа одинаково), т.е. достоверных отличий не улавливает только влажность почвы (рис. 17).
По физическим свойствам горизонты на одной линии опробования неоднородны. На изменение многих свойств в пределах горизонта указывал в своих работах Е.А. Дмитриев (1976, 1978, 1983). В данных исследованиях наиболее отчетливо это прослеживается по свойствам плотности, влажности и Квпит почвы. Достоверных различий не имеют в основном переходные горизонты: Апах от АЕ[, АЕ] от EtB, EjB от В. Для величины НВ тенденции те же, но выражены слабее. В то же время весьма важно, что по всем исследованным физическим свойствам горизонты ВГГ и Вса достоверно отличаются от других горизонтов, встречающихся на этой глубине. Можно предположить, что именно эти горизонты, их расположение и мощность определяют функционирование представленного комплекса почв. Итак, по физическим параметрам рассмотренные горизонты весьма неоднородны как в горизонтальном направлении, так и в вертикальном. Возникает вопрос, возможно ли при подобном разнообразии на сравнительно небольшом участке исследования достоверно выделить элементарный почвенный ареал для выявления закономерностей происходящих здесь физических процессов, т.е. достоверно ли различаются по свойствам представленные почвы? По траншеям достаточно определенно можно говорить о морфологическом выделении почв серой лесной (СЛ), серой лесной оподзоленной (СЛО) и серой лесной с ВГГ (СЛГ); их мы и сравнивали. В траншее Т 97 по значениям плотности все выделенные почвы достоверно отличаются друг от друга на глубине 45-50 (рис. 31-33).
По влажности почвы достоверно отличаются только на глубине 25-30 см. Отсутствие различий на других глубинах связано, по-видимому, с тем, что характерные горизонты для каждой почвы недостаточно развиты или отобранные образцы не попали в данные горизонты. Иными словами, достоверных отличий на глубине 10 см не выявлено, но данная глубина приходится на середину пахотного горизонта и уловить различия между почвами было бы довольно сложно. В траншее Т-98 почвы СЛГ выделяются уже на глубине 25-30 см по значениям плотности и Квпит. На глубине 45—50 см достоверно по всем физическим свойствам отличаются только СЛО от СЛ. СЛГ от СЛО и СЛГ от С Л отличаются на этой глубине по влажности и Квпит. Для траншеи ТМЮ по всем физическим свойствам достоверные отличия между почвами прослеживаются на глубине 45-50 см. Квпит. наиболее чувствительный параметр и на всех линиях опробования (напомним, их пять: 10-15 см, 25-30, 45-50, 70-75 см и около 200 см) показывает достоверность отличий почв друг от друга. Чуть менее чувствительны влажность и НВ .
Данные характеристики хорошо улавливают различия на глубинах 25-30 см, 45-50, иногда 70-75 см. Необходимо отметить, что на 66 глубине около 200 см (дно) СЛО всегда достоверно отличается от СЛ. Это, очевидно, связано с распространением здесь карбонатного горизонта, который приурочен исключительно к серым лесным почвам. Аналогичные 2000-му году зависимости прослеживаются и для траншей Т—01 и Т-02. Таким образом, по физическим свойствам почвы с ВГТ, серые лесные почвы различной степени оподзоленности и серые лесные достоверно отличаются друг от друга. Эти результаты подтверждают данные исследования для почвенного покрова Владимирского ополья, полученные ранее сеточным методом с шагом опробования 7 м (Бутылкина, 2000). В данном случае при более детальных исследованиях (шаг опробования, напомним, 25 см) показано, что наиболее чувствительным параметром для выделения почв является Квпит. По-видимому, это связано со структурой порового пространства, прежде всего с наличием макропор, а также с извилистостью порового пространства.
Закономерности пространственного распределения изучаемых свойств почвы
При рассмотрении изменения свойств по траншее хорошо прослеживаются участки, на которых заметно значительное изменение физических свойств, например, понижения значений плотности или повышения значений влажности (рис. 34).
Для выявления возможных закономерностей пространственного распределения отмеченных колебаний свойств почв был привлечен метод геостатистики. Метод геостатистики, уже отмечалось выше, учитывает пространственную зависимость между значениями изучаемых показателей в точках опробования. В основе данного метода лежит теория о переменной, распределенной в пространстве. Эта переменная может быть охарактеризована двумя основными показателями: случайной составляющей и общей структурной составляющей варьирования (Иванникова, Мироненко, 1988; Мешалкина, 2001). Для характеристики пространственной структуры варьирования используют, так называемую, семивариаграмму. Она представляет собой зависимость половины дисперсии разности значений функции в точках от расстояния между точками опробования. Значения семивариаграммы не зависят от положения точек в пространстве, а зависят только от расстояния между ними.
Для всего массива данных были получены семивариаграммы. По форме семивариаграммы условно можно разделить на два вида: с одним или несколькими пиками и постепенно возрастающие.
Для плотности первый вид семивариограммы характерен до глубины 55 см включительно (рис. 35). Увеличение полудисперсии приходится в основном на расстояния 6-12 и 20-30 м. На глубине 70 см и ниже вид семива-риограмм меняется на возрастающий (рис. 36). Вид семивариограмм совпадает с морфологическим строением почвы. Пики приурочены, по-видимому, к языкам В ГГ. Изменение же формы семивариограммы с глубиной связано с ослаблением проявления свойств ВГГ. Кроме того, семивариограмма на дне траншеи 2000 г. имеет хорошо выраженный пик по свойствам плотности и влажности (рис. 37). Здесь, как ни в одной другой траншее, были четко выделены горизонты В и ВСа. Возможно, наличие пика связано с проявлением свойств этих горизонтов. 1. Метод длинномерных траншей (проанализировано 5 тран-сект до 40 м длиной и 2 м глубиной) позволяет морфологически диагностировать закономерности смены почвенных горизонтов, пространственно точно отбирать пробы и количественно анализировать достоверность различий физических свойств (влажность, плотность, влажность при НВ , коэффициент впитывания и др.) как внутри горизонтов, так и между отдельными горизонтами. 2. Почвенный покров Владимирского ополья представляет собой закономерную смену почв: серой лесной с вторым гумусовым горизонтом (ВГГ), серой лесной оподзоленной, серой лесной и серой лесной остаточно карбонатной. Наблюдается закономерная связь мощности и формы BIT с окружающим оподзоленным горизонтом: с увеличением расстояния от осевой линии ВГГ уменьшается мощность оподзоленной толщи. 3. Траншейные исследования комплекса серых лесных почв показали высокую вариабельность физических свойств. По непараметрическому критерию достоверно различаются верхние и нижние части горизонтов (Апах, Ah, Е1В, В и Вса). По физическим свойствам достоверно различаются горизонты между собой, за исключением переходных горизонтов (АЕ1 и Е1В). На горизонтном уровне обнаружены достоверные отличия между серыми лесными почвами, серыми лесными различной степени оподзоленности и серыми лесными почвами с вторым гумусовым горизонтом, в основном для глубины 45-50 см и ниже по отдельным свойствам (прежде всего, по коэффициенту впитывания). 4. Среди физических свойств, наилучшим образом различающих почвенные горизонты, почвы между собой и внутригоризонтные изменения, оказывается употребление коэффициента впитывания, в меньшей степени плотности, влажности, влажности при НВ.
