Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Условия почвообразования в криолитозоне Забайкалья 6
1.1 . Природно-климатические условия 6
1.2. Почвы 11
Глава 2. Мерзлотные почвы Еравнинской котловины 22
2.1. Объекты и методы исследований 22
2.2. Морфологические и химические свойства почв 25
Глава 3. Физические свойства почв 37
3.1. Гранулометрический состав 3 7
3.2. Агрегатный состав и водоустойчивость структурных агрегатов почв 45
3.3. Плотность твердой фазы, плотность, пористость почв 58
3.4. Удельная поверхность 64
3.5. Теплота смачивания 74
Глава 4. Физико-механические свойства 86
4.1. Пределы Аттерберга, пластичность и число пластичности почв 91
4.2. Прочность почв 94
4.3. Основная гидрофизическая характеристика 101
Выводы 106
Список литературы 108
Приложение 1 129
- Природно-климатические условия
- Морфологические и химические свойства почв
- Агрегатный состав и водоустойчивость структурных агрегатов почв
- Пределы Аттерберга, пластичность и число пластичности почв
Введение к работе
Актуальность. В криолитозоне многолетняя мерзлота выступает как субфактор почвообразования и общим свойством почв является криогенез (Макеев, 1974). Криогенный фактор отражается в пространственной организации почвенного покрова, свойствах и режимах, экстраконтинентальном почвенном климате (Саввинов, 1976; Керженцев, 1977; Димо, 1978; Дугаров, Куликов, 1997, Десяткин, 2008). На динамику тепловлагоресурсов на поверхности существенное влияние оказывает рельеф, создающий контрастные экологические условия на склонах разных экспозиций и крутизны (Куликов и др., 1997; Бадмаев и др., 2006).
Актуальным вопросом почвоведения является изучение физического состояния почв по основной гидрофизической характеристике (ОГХ), отражающей особенности взаимодействия между твердой и жидкой фазами почв (Воронин, 1980). Для основных типов почв европейской части России устанавливаются параметры энергетического потенциала почв на данных определений физических и физико-механических свойств (теплоты смачивания, пределов Аттерберга, пластической прочности) во взаимосвязи с ОГХ (Димо, Уткаева, 1984; Хайдапова, Аксенов, 2001; Хайдапова, Пестонова, 2007; Уткаева, 2007). В комплексе, результаты таких исследований характеризуют энергетическое состояние почв, количественные показатели которого отражают их прочность и устойчивость к разного рода деформациям. Мерзлотные почвы в этом отношении остаются практически не изученными.
Цель исследования – оценка физических и физико-механических свойств мерзлотных почв юга Витимского плоскогорья.
Задачи исследований:
1. Определить содержание гумуса и его профильное распределение в лугово-черноземной, аллювиальной луговой и серой лесной почвах в зависимости от положения их в рельефе;
2. Изучить физические свойства почв и дать оценку их структурно-агрегатного состояния и водопрочности агрегатов;
3. Установить величины теплоты смачивания, пределов Аттерберга, пластичности, прочности почв и определить их взаимосвязь с основной гидрофизической характеристикой (ОГХ).
Научная новизна. Впервые на основе ландшафтно-экологического подхода для мерзлотных почв юга Витимского плоскогорья установлены параметры теплоты смачивания, пределов Аттерберга, пластичности и прочности мерзлотных почв в зависимости от положения их в склоновом рельефе. Выявлена критическая величина напряжения сдвига, отражающая меру устойчивости мерзлотных почв к деформирующим воздействиям.
Защищаемые положения:
1. Мерзлотные почвы Еравнинской котловины, независимо от их типовой принадлежности и положения в рельефе, характеризуются хорошей оструктуренностью и прочностью сухих агрегатов, но низкой их водопрочностью.
2. Теплота смачивания в разных типах почв зависит от содержания гумуса и удельной поверхности, возрастая от почв верхних позиций к почвам аккумулятивной части склона
3. Реологические константы, пластичность, прочность межчастичных связей дифференцируются по типам почв; их численные параметры определяются гранулометрическим составом, удельной поверхностью, содержанием гумуса.
Теоретическая и практическая значимость. Новые сведения о теплоте смачивания, реологических константах, отражающие физическое состояние почв в связи с их структурно-функциональными свойствами и с основной гидрофизической характеристикой вносят вклад в теорию мерзлотного почвообразования в условиях расчлененного рельефа.
Данные по физико-механическим свойствам почв применимы при разработке систем адаптивно-ландшафтного землепользования, при составлении почвенно-экологических карт и планировании мелиоративных мероприятий.
Апробация работы. Основные результаты представлены на международных конференциях: «Биоразнообразие экосистем внутренней Азии» (Улан-Удэ, 2006), «Образование, наука: инновационный аспект» (Пенза, 2008); «Разнообразие мерзлотных и сезонно-промерзающих почв и их роль в экосистемах (Москва – Улан-Удэ, 2009) и научно-практической конференции «Научное обеспечение реализации национального проекта «Развитие АПК» (Улан-Удэ, 2009).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 7 научных работ, в том числе 4 в журналах, рекомендуемых ВАК.
Структура работы. Диссертация изложена на 130 страницах и состоит из введения, 4 глав, выводов. Содержит 20 таблиц, 25 рисунков, 2 приложения. Список литературы включает 181 наименование, из них 15 иностранных.
Природно-климатические условия
При склоновом характере рельефа почвообразующие процессы протекают иначе, чем на равнинных участках. При этом важнейшим фактором дифференциации почвенного покрова является перераспределение влаги (Фридланд, 1972). В разных частях склона разный уровень увлажнения обусловливается варьированием снежного покрова, глубины протаивания, температуры в приземном слое воздуха при оттаивании почвы. Оказывает влияние экспозиция и длина склона (Колесов, Юрковский, 1975).
Еравнинско-Телембинский котловинный почвенный округ (Макеев, Бухольцева, Ишигенов, 1968) расположен в южной части Витимского плоскогорья. Рельеф плоскогорья малорасчлененный — долинно-увалисто-сопочный. Средняя абсолютная высота водораздела 1100-1300 м. Характерными особенностями рельефа являются невысокие и широкие увалы с мягкими очертаниями вершин. Они чередуются с межгорными понижениями. Впадины выражены не резко. Наиболее обширной является Еравнинская котловина (ЕК) шириной 35 км, протяженностью 160 км. Котловина вытянута с юго-запада на северо-восток, ее днище лежит на высоте 950 м над ур. м. Плоская поверхность днища котловины чередуется с увалисто-холм истым и предгорно-волнистыми (по окраинам котловины) формами рельефа. В пределах ЕК сформировались мерзлотно-провальные озера и заболоченные участки, луговые и степные территории.
Почвообразующие породы. Из почвообразующих пород в ЕК широко распространены кайнозойские отложения, среди которых выделяются осадочные, условно палеогеновые (разнозернистые пески, гравелиты, слабосце-ментированные конгломераты с примесями суглинков и глины) и базальты. Эти породы перекрыты современными и средневерхнечетвертичными отложениями мощностью 20-30 м. Они в основном проморожены и находятся в многолетнемерзлом состоянии. Породы четвертичной системы по генезису представляют элювий, элювио-делювий, делювий, делювий карбонатный, алювио-делювий, аллювио-пролювий, аллювий и озерные отложения.
Центральная, наиболее низкая часть котловины в северо-восточном направлении занята древнеозерными песчаными отложениями, служащие в качестве наиболее распространенной почвообразующей породой. Приподнятая плоская остепненная часть ЕК формируется на делювиальных карбонатных супесчано-суглинистых отложениях; луговые, лугово-болотные, болотные ландшафты низких пойменных экосистем представлены озерными, аллювиальными, аллювиально-деллювиальными, аллювиально-пролювиальными отложениями легкого гранулометрического состава. Предгорные пологие лесостепные и лесные территории ЕК заняты делювиальными и делювиально-карбонатными суглинистыми отложениями (Бадмаев и др., 2006).
По агроклиматическому районированию ЕК выделяется в самостоятельную почвенно-климатическую подзону мерзлотной лесостепи. Климат криолитозоны Забайкалья в целом формируется под влиянием холодного арктического воздушного потока, жаркого сухого - пустынь Монголии, влажного Тихоокеанско-Атлантического. В ЕК короткое жаркое лето, средняя температура июня + 17 С, характерна большая продолжительность солнечного сияния 2519 ч, что превышает аналогичный показатель территорий, расположенных на этой же широте. При радиационном балансе в 40,1 ккал/см -год энергетические ресурсы испарения составляют около 50 % от величины радиационного баланса (табл. 1).
В летний период затраты тепла на испарение влаги с поверхности почвы являются основной расходной частью. Зима холодная, малоснежная, длится 7 месяцев. Из-за малого снежного покрова поверхностные горизонты почв охлаждаются до -(15-20) С. Наряду с выхолаживанием происходит иссушение их. В результате в почвенной толще накапливается большой запас холода. Почвы медленно протаивают.
При среднегодовой температуре воздуха -4,1 С январская составляет — 25С. Многолетняя мерзлота имеет мощность от 1-1,5 до 300 м. В ЕК она залегает на глубине 3-4 м.
Годовое количество осадков 300-400 мм, из них 60 % выпадает в июле-августе и носят муссонный характер. В первой половине лета водный баланс почв складывается дефицитным.
Многолетняя мерзлота. В ЕК она распространена островными или сплошными массивами, залегая на разной глубине. Многолетняя мерзлота воздействует на почвообразование, эволюцию почв, формирование почвенного климата (Ногина, 1964; Макеев, 1974; Димо, 1985). В основе педокрио-генеза лежит обязательная смена в годовом цикле двух процессов: перехода почвенной влаги в лед и ее таяния, обусловливающих ее энергетику. Физические режимы криогенных почв (тепловой, водный) обусловливают распределение тепла и влаги в почвенном профиле в сравнении с годовым количеством осадков и температуры воздуха, величину внутрипочвенных термоградиентов, характер тепловлагопроводности, миграции почвенных растворов и др. И как отмечает О.В. Макеев (1974), интегральным результатом влияния криогенеза и криогенных пород на почвообразование является формирование своеобразных свойств почв и развитие самобытных почвенных типов.
Морфологические и химические свойства почв
Теплоемкость калориметра Кк равна суммарному значению теплоємкостей всех деталей прибора. Кк=(теплоемкость стекла масса стекла) + (теплоемкость ртути объем ртути) + (теплоемкость воды объем воды)=73,896. Подставив значение теплоемкости калориметра в вышеприведенную формулу получим: - пределы Аттерберга (предел текучести или верхняя граница пластичности; предел пластичности или нижняя граница пластичности) были определены методом конуса Васильева и раскатыванием в шнур; - прочность межчастичных связей почв проводили на пластометре Ребинде-ра, определяя пластическую прочность паст при влажности предела текучести. Из образца почвы, пропущенной через сито с отверстиями 1 мм, готовили пасту из почвы в состоянии предела текучести. Хорошо выровняв поверхность почвы, на коническом пластометре Ребиндера проводили определение предельного напряжения сдвига при постепенном увеличении нагрузки (Аб-рукова, 1970; 1980; Хайдапова, Аксенов, 2001). Расчет проводили по формуле Pm = k F/h2, где к-1.108, F-нагрузка, h-глубина погружения конуса. Были рассчитаны величины числа пластичности (ЧП) как разница влажностей при верхнем и нижнем пределах пластичности. Число пластичности — диапазон влажности в котором почва находится в пластичном состоянии. Высокопластичные почвы с ЧП больше 7, с ЧП меньше 7 почвы характеризуются как слабопластичные. Результаты исследований обработаны общепринятыми методами математической статистики (Доспехов, 1976) Основным способом изучения морфологических свойств почв является визуальный, применяемый в полевых условиях. Генетические горизонты, формирующиеся в почве — это следствие послойной неоднородности, возникшей в горной породе в ходе почвообразования. Зная корреляцию между внешними признаками почвы и ее внутренними свойствами, анализируя морфологию почвенного профиля можно составить представление о типе почвы, об истории происхождения, о ее физических и химических свойствах, о хозяйственной ценности и плодородии (Ковда,1973). При визуальном исследовании морфологических свойств выделяются генетические горизонты, определяются их окраска, структурность, наличие новообразований, включений. Ф. Р. Зайдельман (1985; 2004) отмечает, что одной из наиболее распространенных групп почв на Земле являются оглеенные и глеевые почвы. Ог-леение как один из наиболее важных признаков гидроморфизма проявляется в виде характерной холодной окраски сизоватого, голубоватого, белесовато-серого цвета. Появление такого признака обусловлено освобождением в анаэробной среде минеральных зерен мелкозема: хлорита, плагиоклаза, кварца, каолинита и др., а также от гидроксидных железистых оболочек. В анаэробной среде при глееобразовании проявление голубовато-зеленой окраски обусловлено гидрозакисью железа, которая при аэробных условиях под воздействием кислорода воздуха быстро окисляется и образует красно-бурую окись железа. В нижней части суглинистых и глинистых почв, в условиях периодического переувлажнения формируются глееватые горизонты. В отличие от глеевых, в них сохраняется полностью или частично цвет генетического горизонта или породы. В зависимости от проективного покрытия пятнами ог-леения горизонты подразделяются на слабоглееватые - площадь покрытия больше 5%, среднеглееватые - 20-30% проективное покрытие и сильноглее-ватые, которые характеризуются проективным покрытием от 50 до 80%. Общим признаком глееватых горизонтов является наличие в них ржаво-охристых пятен гидрооксидов железа, а на начальных стадиях оглеения - темноокрашенных пятен оксидов марганца. Вышеприведенные Ф. Р. Зай-дельманом признаки глееватости встречаются и при описании морфологии исследуемых мерзлотных почв.
Криогенез обусловливает своеобразие морфологического профиля мерзлотных почв. Экстраконтинентальный климат, близкое залегание многолетней мерзлоты определяют такие характерные особенности как трещино-образование и полигональность дневной поверхности, языковатость гумусового горизонта. Языки и карманы проникают на глубину 80-100 см. На стенках почвенных разрезов языки имеют форму вертикальных полос шириной от 2-3 до 10-15 см, прямых по всей длине или сужающихся книзу или прогнутых дугой. Карманы представляют собой широкие (до 50 см) затеки прямоугольной формы с тупым нижним концом. В профиле отмечаются признаки надмерзлотного оглеения, солонцеватости (Куликов и др., 1986). Мощность перегнойно-аккумуллятивных горизонтов почв луголеса и лугостепи достигает 40-55 см. Криоморфизм проявляется в неровности нижней границы гумусового горизонта, о чем свидетельствует значение коэффициента вариации, который достигает 62 %. Широко варьирует глубина залегания горизонта Вк — от 60-70 см и более при вариабельности 59 % (Куликов и др., 1997). В общих чертах такие же особенности морфологических свойств были характерны для мерзлотных почв восточного Забайкалья (Алифанов, 1975; Алифа-нови др., 1977).
Морфология почвенного профиля мерзлотных почв. Разность экологических условий в рельефе: локальные аридность, гумидность, промерзание — оттаивание, прогреваемость почв разно-ориентированных склонов, положение почв на склоне (элювиальной, транзитной, аккумулятивной фаций) обусловливают формирование почв разного морфологического строения и типовой принадлежности.
Общим для морфологии почв южного склона является автоморфный характер почвообразования в верхних горизонтах, в нижних появляются признаки гидроморфизма, лучше выраженные в почве аккумулятивной фации.
Агрегатный состав и водоустойчивость структурных агрегатов почв
В структурной организации почв почвенный агрегат является основой всех почвенных функций. Механический состав агрегатов разных размеров неодинаков. На примере черноземных почв было показано, что во всех горизонтах содержание физической глины и ила увеличивается от агрегатов более крупных (3-2,2-1мм) к более мелким. Но уменьшаются в агрегатах 0,25 мм. В водопрочных агрегатах содержание гумуса увеличивается с уменьшением их размеров (Колоскова, Щукина, 1961). Формируется почвенный агрегат из первичных минеральных частиц, соединенных друг с другом «клеящими веществами» разной природы: гумусовыми веществами, структурообразующими катионами, такими как Са, А1, Fe. Минеральный каркас агрегатов в большинстве случаев представлен элементарными минеральными частицами: зернами кварца, полевых шпатов и др. В образовании агрегатов велика роль не просто органического вещества, а прежде всего, гуминовых кислот, насыщенных кальцием (Шеин, Милановский,2003).
В мерзлотных почвах на совокупность физических и механических свойств непосредственное влияние оказывают криогенные процессы. Фазовые превращения почвенной влаги в промерзающих-протаивающих почвах определяют текстуру и структуру почв. Криогенные процессы при промерзании почв обусловливают обогащение влагой верхних горизонтов, вследствие ее поднятия из нижних слоев. Увеличение объема воды при замерзании и возрастание общей пористости сопровождается пучением почвы. Образование ледяных прожилок обусловливает морозобойное растрескивание почвенной массы. После протаи-вания почвы вследствие высокой нагреваемости поверхности почвы просушиваются и иссушаются, что усиливает воздействие физического выветривания на их структурно-агрегатное состояние. Преобладание физического выветривания над другими видами преобразования первичных пород обусловливает обога-щенность мерзлотных почв грубодисперсными фракциями. Тонкодисперсные частицы подвергаются «мерзлотной» коагуляции, когда в дисперсной среде повышается концентрация электролитов в связи с кристаллизацией воды (Нерсе-сова, Тютюнов, 1957). Водопрочность агрегатов зависит от коллоидальности илистой фракции. При содержании коллоидов до 80% формируются водопрочные агрегаты. При мокром просеивании мерзлотных почв, в частности серых лесных, агрегаты крупнее 3 мм разрушались, т.е. при физическом выветривании разрушение макроструктуры происходит за счет более крупных и увеличения содержания пылеватых фракций 0,25 мм. Водопрочная структура формируется под естественной растительностью при высоком содержании гумуса — до 13%, обменного Са - 34 мг.экв/100г почвы, при содержании частиц 0,25 мм — 20% (Димо, 1964).
На значение органического материала в водостойких агрегатах обратили внимание Fisdall J.M., Oades J.M. (1982), Oades J.M. (1984), Anders D.A. (1992), M.M. Медведев (1994). По их данным агрегаты с наибольшим количеством органического углерода, особенно углерода негидролизуемого остатка (гумина), характеризовались водопрочностью. Образование водопрочных-макроагрегатов сопровождается постепенным вовлечением и закреплением в них механических элементов. При увеличении размерности агрегатов уменьшается плотность и увеличивается пористость.
Как было показано в работе Кузнецовой И.В. (1986) в формировании водопрочных агрегатов в черноземных почвах особое значение имеет содержание в составе органического вещества детрита — полуразложившихся растительных остатков, находящихся на разных стадиях гумификации. Фуль-вокислоты играют существенную роль в образовании наименее устойчивой части водопрочных агрегатов 1 мм, которые являются наиболее трансформируемой фракцией.
Устойчивой частью структурного состояния черноземов являются макроагрегаты от 1 до 0,25 мм и микроагрегаты 0,25 мм, что обусловливается высокой стабильностью органического вещества, связанного с минеральной частью почвы (инертного гумуса). О роли органического вещества в формировании водопрочных почвенных агрегатов в темно-серой почве указывалось Шинкаревым А.А. с соавторами (1999). Органические остатки, находящиеся на разных стадиях разложения восполняют армирующую функцию - высокопроницаемого «наполнителя» водопрочных агрегатов. При исследовании механической прочности агрегатов разных форм при обработке их растворами разных реагентов было установлено, что вода, входящая в их состав, является основной «ударной» силой дестабилизации агрегатов. Максимальное значение прочности было присуще крупнозернистым фракциям горизонта А1 чернозема обыкновенного (Манаенков и др., 1997).
Е.В. Шейным, Е.Ю. Милановским (2003) была предложена гипотеза образования и формирования водоустойчивой агрегатной структуры в почвах. Эта гипотеза объясняет, почему не всякое органическое вещество способствует водопрочности агрегатов. Только органическое вещество, преобразованное в анаэробных условиях анаэробными почвенными микроорганизмами будет структурообразующим. Механизм водоустойчивости агрегатов объясняется наличием гидрофобных окончаний амфифильного органического вещества, обращенных в межпластинное пространство частиц глинистых минералов, что способствует их соединению и уменьшению расклинивающего давления влаги, разрушающего почвенные агрегаты в отсутствии гидрофобного вещества. Анаэробные процессы в естественных почвах локализованы в агрегатах, которые в пределах влажности от ВЗ или 60 % от НВ имеют пониженное воздухосодержание.
Н.Ю. Хан с соавторами (2007) отмечает, что исходными структурными единицами, из которых состоят макроагрегаты являются «праагрегаты». В «праагрегатах» частицы почвы связаны между собой хемосорбционными и адгезионными формами связи, т.е. в «праагрегатах» соединения более прочные, чем сами макроагрегаты. Авторами подчеркивается значение корневых систем в формировании макроагрегатов, процессов иссушения, промораживания — оттаивания. В образовании устойчивой структуры придается значение органическому веществу, наличию относительно лиофобных участков на лиофизированной поверхности частиц, на которых возникают точечные контакты, представляющие первичные звенья структуры. В макроагрегатах водоустойчивые «праагрегаты» удерживаются за счет Ван-дер-Ваальсовых сил притяжения. При тесном сближении «праагрегатов» усиливается межмолекулярное взаимодействие в макроагрегатах. Авторами было установлено, что защемленный в порах и адсорбированный в агрегатах воздух вызывает разрушение макроагрегатов при их затоплении водой. Наиболее устойчивыми являются агрегаты (первичные), образованные в результате смыкания почвенных частиц.
Пределы Аттерберга, пластичность и число пластичности почв
При определении влажности, соответствующей границе пластичности или предела пластичности (ПТ), когда почва ведет себя как упруго-вязкое пластичное тело было установлено, что величина ПТ в мерзлотных почвах изменяется как по профилю почвы так и в зависимости от положения их в рельефе. В лугово-черноземной почве элювиальной фации наибольшая влажность ПТ в гумусовом горизонте, снижается с глубиной, с некоторым возрастанием в гор. В2. В таком же порядке изменялась и удельная поверхность (табл. 18).
В лугово-черноземной почве транзитной части склона влажность ПТ в 1,1 ив 1,5 выше, чем в соответствующих горизонтах почвы верхней позиции. Более низкая влажность в Ad обусловлена наличием незрелых слабогумуси-рованных органических веществ. Элювиально-иллювиальные процессы переноса тонкодисперсных частиц по склону, увеличивая адсорбционную вла-гоемкость почвы, повышали влажность ПТ. В связи с этим лугово-черноземная почва на середине склона может сохранять форму пластичного тела при более высокой влажности, чем почва верхней позиции.
При высокой гумусированности и повышенном содержании физической глины влажность ПТ наибольшая в аллювиальной луговой почве. С понижением количества гумуса снижается влажность ПТ.
Предел текучести (ПТ) является реологической константой, которая согласуется с гидрологической константой, какой является капиллярная влаго-емкость, а предел пластичности (ПП) согласуется с влажностью разрыва капиллярной связи (Воронин, 1984). Влажность предела пластичности (1111) мерзлотных почв характеризуется меньшими величинами по сравнению с ПТ. Изменчивость влажности ПП по профилю почв соответствует содержанию гумуса, тонкодисперсных частиц, величине удельной поверхности. При этом отмечается, что ПП почвы гумусовых горизонтов, независимо от местоположения в рельефе резко не отличается, варьируя сверху вниз по склону от 24,61 % до 23,68. Можно предположить, что влажность 1111 в органогенном горизонте не зависит от степени гумусированности и определяется количеством физической глины на фоне однородного гранулометрического состава. При легкосуглинистом гранулометрическом составе серой лесной почвы транзитной зоны склона северной экспозиции, при большем содержании гумуса, чем в почве противоположной экспозиции, влажность 1111 существенно не отличалась от таковой в почве южного склона. Легкосуглинистая почва сохраняет пластичность, не переходя в полутвердое состояние, в зависимости от содержания гумуса.
Поскольку влажность предела пластичности во всех почвах, за исключением подгумусовых горизонтов лугово-черноземной почвы верхней позиции, изменяется в относительно узком пределе, то число пластичности (ЧП) определялось влажностью ПТ. По уровню ЧП 7 в гумусовых горизонтах лу-гово-черноземная почва элювиальной фации относится к пластичным почвам. Почва в нижних горизонтах с ЧП 7 - непластичная. Пластичной является лугово-черноземная почва транзитной части склона. Более высокой пластичностью характеризуется аллювиальная луговая почва, низкопластичная -серая лесная почва склона северной экспозиции (табл. 18).
Если пластичность мерзлотных почв сравнить с пластичностью каолинита (ЧП=16), как это показано в работе Д.Д. Хайдаповой и Е.А. Пестоновой (2007), то они, кроме аллювиальной луговой почвы, являются низкопластичными. Низкое число пластичности мерзлотной лугово-черноземной и мерзлотной серой лесной почвы было обусловлено грубодисперсным составом почвы, когда во фракциях мелкозема высоко содержание песчаных частиц. Вышеуказанными авторами было установлено, что при низком содержании гумуса (2,44%), легкосуглинистом гранулометрическом составе серая лесная почва характеризовалась ЧП=8; такое же ЧП, равное 8, было в дерново-подзолистой почве при более низком количестве гумуса (1,33%), но при суглинистом гранулометрическом составе. Низкий показатель ЧП в серой лесной почве объяснялся грубодисперсным гранулометрическим составом почвы.
Нами были получены данные по физико-механическим свойствам аллювиальной луговой темноцветной почвы в дельте р. Селенги (Хайдапова и др., 2006). Почва верхнего органогенного слоя Ad (0-7 см) отличалась высокими значениями ПТ и ПП и ЧП=16, тогда как в нижележащих горизонтах А (7-37 см) и В (37-69 см) при низкой влажности ПТ и ПП значение ЧП было равно соответственно 4 и 2, что было связано с супесчаным гранулометрическим составом.
Одной из важнейших механических характеристик дисперсных структур является прочность Рт. Ее величина определяет способность системы сопротивляться разрушению под действием приложенных механических напряжений. Прочность дисперсных структур зависит не только от свойств самих частиц, а преимущественно от величины сил сцепления этих частиц — прочности контактов между ними и степени развития структуры во всем объеме системы. В структурированных системах силы сцепления в контактах между частицами достаточно велики, чтобы противодействовать не только тепловому движению, но и внешним воздействиям.
В первом приближении прочность дисперсной структуры (Рс) пропор-циональна числу контактов на единицу поверхности разрушения (а 1/см ) и средней прочности индивидуальных контактов (pi н или дин), т.е. Рс ар і. При этом под прочностью индивидуального контакта подразумевается сила, необходимая для его разрушения (разъединения частиц).
