Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Реологические свойства почв: представление о почве как о текучем теле 6
1.1. Современные представления о текучести полидисперсных гетерогенных систем 7
1.2. Реологические исследования в почвоведении 22
Глава 2. Объекты и методы 33
Глава 3. Условия формирования почв и почвенного покрова таежной зоны западной Сибири 40
3.1. Рельеф и история его формирования 40
3.2. Почвообразующие породы 43
3.3. Климатические условия 45
3.4. Гидрологические условия 47
3.5. Растительность 49
3.6. Почвенный покров 51
Глава 4 . Особенности строения и свойств почв таежной зоны западной Сибири 63
4.1. Морфологическое строение 63
4.2. Гранулометрический и микроагрегатный состав 67
4.3. Физико-химические свойства 76
Глава 5. Реологические свойства почв 88
5.1.Выделение особенностей поведения реологических кривых.88
5.2, Проявление тиксотропности в почвах таежной зоны 104
5.3. Физико-механические свойства как отражение физико-химических и химических свойств почв 112
5 1. Реологические свойства как критерий устойчивости почв и критерий экологического и технологического нормирования...137
Выводы 142
Литература 144
- Реологические исследования в почвоведении
- Почвообразующие породы
- Гранулометрический и микроагрегатный состав
- Физико-механические свойства как отражение физико-химических и химических свойств почв
Введение к работе
Актуальность работы, В процессе изучения лесных биогеоценозов особую роль приобретают исследования физико-механических свойств почв, как с точки зрения питательного субстрата, так и опорной механической системы. В связи с этим, исследования, направленные на изучение физической прочности и устойчивости почв к механическим воздействиям становятся неотъемлемой частью экологической характеристики почв, особенно в условиях постоянного или временного переувлажнения, при котором почва длительное время находится в состоянии, близком к текучему. Реология позволяет исследовать почву в целом и ее горизонты в отдельности в процессе течения и выделять его граничные условия, что особенно важно как при оценке ее несущих и опорно-механических свойств, так и при оценке устойчивости природных комплексов к антропогенному воздействию.
Реологические методы используются, как правило, для решения задач о
деформационном поведении реальных твердых тел, жидкообразных
растворов и дисперсных систем. Реология (от греч, peat - теку) изучает
изменение сопротивления деформации от величины напряжения
(анизотропно направленной силы) и скорости деформации, а также времени
действия напряжения. Реологические исследования в почвоведении
немногочисленны из-за сложности объекта - почв и большого разнообразия
типов их поведения под влиянием приложенной механической нагрузкой. Наиболее близкие к нашей теме исследования проводятся в грунтоведении и коллоидной химии, но методы грунтоведения и механики грунтов рассматривают свои объекты как гомогенные тела, что вполне применимо для больших объемов, с которыми грунтоведам чаще всего приходится сталкиваться. Но подход к почве как к гомогенному телу не достаточно продуктивен из-за большой значимости процессов, происходящих при
взаимодействии всех фаз почвы, в том числе и на микроуровне. С другой
стороны, как объект коллоидной химии, почва является слишком сложной и чрезмерно многокомпонентной системой. Наши исследования призваны продолжить поиск тех граней соприкосновения этих крупных областей науки, позволяющих описать почву с точки зрения ее деформационного поведения. Все разнообразие типов поведения почв зависит от многих факторов, в том числе химических и физико-химических свойства.
Переувлажненные почвы таежной зоны Западной Сибири в естественном состоянии довольно часто обнаруживают свойства текучести. Очевидно, что это явление требует углубленного изучения, тем более что в данном направлении в таежной зоне исследования не проводились. Применение реологических и статистических методов позволяет расширить спектр аспектов изучения лесных биогеоценозов.
Цель. Основной целью работы является исследование особенностей деформационного поведения почв таежной зоны Западной Сибири на примере кедровников Прикетья,
Для достижения поставленной цели определены следующие задачи:
провести исследования реологических свойств почв автоморфных и полугидроморфных местоположений в кедровых лесах Прикетья;
связать особенности реологического поведения почв с их свойствами;
выявить наиболее значимые свойства, определяющие физическую устойчивость почв в исследуемом районе,
провести классификацию реологических свойств почв исследуемого района по особенностям деформационного поведения;
разработать параметры оценки экологического состояния почв на основе реологических исследований.
Научная новизна. На территории таежной зоны Западной Сибири на примере почв кедровников Прикетья исследованы реологические свойства почв при помощи усовершенствованных нами методов. Показана важная
роль деформационных способностей почв в формировании устойчивости лесных биогеоценозов. Дана количественная оценка явления тиксотропии для переувлажненных почв подзолистого ряда. Разработаны новые методы классификации реологических кривых по типу поведения на основе методов математической статистики. Проведен широкий анализ факторов, влияющих на поведение почвы под нагрузкой, выявлены основные свойства, определяющие своеобразие деформационного поведения почв исследованной территории. Предложены параметры оценки экологического состояния почв и разработаны обоснованные рекомендации по ведению хозяйства на исследованной территории.
Защищаемые положения.
1. Полугидроморфные почвы кедровников Прикетья под влиянием
механической нагрузки невысокого уровня способны к сильному
разжижению и разрушению структурных связей, что приводит к снижению
их несущей способности.
2. Реологические свойства являются интегральным показателем
экологической устойчивости почв и лесных экосистем;
Практическая значимость. Результаты исследований предполагается использовать в области экологического нормирования и при разработке рекомендаций по ведению хозяйства в кедровых лесах. Полученные результаты, показывающие причины низкой устойчивости лесных почв к механическим нагрузкам, рекомендуется использовать при корректировке технологий лесопользования, определении количества волоков в зависимости от несущей способности грунта и запасов древесины. Применение методов исследования реологических свойств при помощи коаксиальных вискозиметров позволяет значительно снизить затраты времени для определения технологических свойств почв при экологическом нормировании. Показана недопустимость ведения летних лесозаготовок в лесах средней тайги Западной Сибири на полугидроморфных почвах.
Апробация работы. Основные положения диссертации докладывались и обсуждались на межлабораторных семинарах Филиала Института леса им. В.Н. Сукачева СО РАН, на различных конференциях, совещаниях, симпозиумах российского и международного уровня: «Экология и рациональное природопользование на рубеже веков. Итоги и перспективы» (Томск, 1999); ); «Биоразнообразие и динамика экосистем Северной Евразии» (BDENE 2000) (Новосибирск, 2000), «Современные проблемы почвоведения в Сибири» (Томск, 2000); «Функции почв в системе "геосферы-биосфера"» (Москва, 2001); «Биоразнообразие и динамика экосистем Северной Евразии: информационные технологии и моделирование» (WITA'2001) (Новосибирск, 2001); «Почва как связующее звено функционирования природных и антропогенно-преобразованных экосистем» (Иркутск, 2001); «Коллоидная химия и физико-химическая механика природных дисперсных систем» (Одесса, 2001); «Геоэкологические проблемы почвоведения и оценки земель» (Томск, 2002).
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 10 печатных работ.
Автор искренне признателен к.б.н. Дюкареву А.Г., к.б.н. ПологовоЙ Н.Н. и д.б.н. Росновскому И.Н. за многостороннюю помощь в научной работе. Автор благодарит сотрудников кафедры физики и мелиорации почв Московского государственного университета им. М.В. Ломоносова с выражением особой признательности к.б.н., доценту Манучарову А.С. и зав. каф. д.б.н., профессору Шеину Е.В. за содействие в выполнении реологических исследований.
Реологические исследования в почвоведении
В почвоведении с развитием взглядов на почву как систему определенным образом организованных элементарных частиц и их агрегатов во взаимодействии с жидкой фазой почвы создало необходимость использования достижений коллоидной химии в области физико-химической механики дисперсных систем (Абрукова Л., 1970, 1976; Минкин и др., 1975). Распространение подходов изучения вязкопластичных деформаций на почвенные исследования привело к развитию самостоятельного направления изучения структуры почв (Манучаров, 1983; Манучаров и др., 1990).
Интерес к реологическим свойствам почв неразрывно связан с интересом к структуре почвы, к её структурным состояниям, ибо структура почвы является отражением тесного взаимодействия материальной основы почвы и факторов почвообразования как современных, так и предыдущих времен. По Н.А. Качинскому (1963) структура почвы складывается как следствие неоднородности почвенной массы, усугубленная под действием физических, биологических и химических факторов. Весьма продуктивным с точки зрения влияния почвенной структуры на плодородие, технологические свойства почв и почвообразования является механизм образования морфологических структурных элементов, предложенных П.Н. Березинъш и Е.В. Шейным (1985). Согласно подходу этих авторов, структура осуществляет свое взаимодействие со средой посредством двух функций: матрицы, задающей условия для прохождения всех почвенных реакций и банка, являющегося поставщиком реагентов. Именно это функциональное взаимодействие определяет подвижность и доступность почвенных веществ. Механизм развития реологического процесса в почве или грунте на микроуровне носит сложный физико-химический характер, с одной стороны обусловлен взаимодействием связанной воды и минеральных частиц, а с другой, взаимодействием скелетной компоненты почвы или грунта со свободной и поровой водой (Тер-Мартиросян, 1990).
Таким образом, внимание к прочностным и деформационным свойствам почв обусловлено, прежде всего, показательностью этих свойств как интегрального фактора, отражающего состав (минералогический, химический и гранулометрический состав), тип структурных связей, степень агрегированности и физическое состояние (плотность, степень водонасыщенности и прочность) (Горькова, 1975).
Особенности почвы как естественноисторического биокосного тела накладывают свои отпечатки на подходы к изучению почв с реологических точек зрения. Основное внимание почвенная реология уделяет поведению почвенных коллоидов, как наиболее активной фракции, обусловливающих основные физико-химические поглотительные способности почв (Гедройц, 1955). Д.С. Орлов (1985) отмечал, что частицы крупнее 0,002-0,005 мм практически не обладают обменной способностью. Необходимо отметить, что реологические исследования в почвоведении оформились именно с изучения коллоидной части почв в работах СЯ. Сушко (1934), З.И. Аристовой и А.И. Рабинерсона (1935).
Другой важный фактор, который необходимо учитывать при проведении реологических исследований в почвах - это наличие органических соединений, характер их взаимодействия с минеральной частью почвы, распределение органического вещества по профилю почвы и динамика превращений биогенных веществ по профилю почвы. Органические коллоиды гумусовой природы могут адсорбироваться на поверхности минеральных частиц и входить в межплоскостные пространства глинистых частиц, вовлекая тем самым их в процесс структурообразования (Тюлин, 1948).
Наиболее широко реологические исследования применяются в коллоидной химии, что логично: аномалии текучести проявляются в системах, содержащих коллоидную фракцию. Теоретические разработки основаны на исследовании монодисперсных систем, с возможно меньшим содержанием компонентов, что значительно облегчает исследования с одной стороны, а с другой позволяет применять полученные данные для анализа более сложных систем, например, почв (Сердобинцева, Калинин, 2001; Долгоносое, 2001; Яремко, Федушинская, 1999; Урьев, 1998). Н.Б. Урьев (2002) исследовал кинетику процессов структурообразования в трехфазных дисперсных системах и выявил, что при непрерывной деформации переход трехфазной системы в двухфазную происходит не одновременно и в разных объемах, а при вибрации - одновременно и во всем объеме. Для нашей работы это немаловажно, так как почва к моменту начала испытаний в той или иной степени насыщена воздухом. Исследования в области структурообразования показывают, что кинетика тиксотропного перехода имеет активационный характер и определяется диффузионным перемещением структурных единиц на границе фаз (Долгоносое, 2001). Т.С. Слипенюк (1998) показал влияние конформаций молекул полимера на образование флокул в бентонитовой суспензии. Этот факт может быть полезен при оценке влияния состава конкретных гумусовых веществ и их пространственного строения на процессы структурообразования, если провести аналогии между полимером и гумусовым веществом и между флокулами бентонитовой суспензии и агрегатами почвы. Исследования коллоидной химии позволяют лучше понять процессы, происходящие в реальных природных системах с точки зрения разложения наблюдаемых явлений на элементарные составляющие, но мы совершенно ясно представляем себе, что реальные процессы не сводятся к простому суммированию элементарных составляющих, а как любая сложная система обладает эмерджентными свойствами (Ackoff, 1960).
Реальные природные тела исследуются с точки зрения реологических свойств в инженерной геологии, грунтоведении. Прежде всего, это работы по изучению нестабильных геосистем - оползней, селей, солифлюкционных явлений, а также поведение грунтов под влиянием нагрузки (Цытович, 1979; Мустафаев, 1989; Дашко, 1987; Долматов, 1988; Вознесенский, 1999), Е. А. Вознесенский (1998) исследовал поведение динамически неустойчивых несвязных грунтов и сделал выводы о том, что гравелистые пески и крупнообломочные породы неустойчивы только в случае присутствия тонкодисперсного наполнителя.
Почвообразующие породы
Своеобразие почвообразования территории определяется, прежде всего, литологией геологических отложений, выходящих на дневную поверхность и выступающих в роли почвообразуюїдих пород. Еще Г. Иенни (L948) рассматривал почвообразующие породы как состояние почвенной системы в «нулевое» время почвообразования, поскольку даже в одинаковых биоклиматических условиях на разных породах формируются почвы, различающиеся на довольно высоком таксономическом уровне. Это обусловлено не только гранулометрическим и химическим составом почвообразующих пород, но также их возрастом и условиями залегания.
На необходимость знания свойств и условий происхождения почвообразующих пород для выявления особенностей генезиса и эволюции почв указывали все ведущие почвоведы еще со времен становления почвоведения как самостоятельной науки (Докучаев, 1948; Глинка, 1978; Полынов, 1934). Особенно необходимо знание процессов, происходящих в современной коре выветривания, так как почвенный профиль часто или совпадает с ней или формируется в верхней ее части (Полынов, 1934). Не случайно вопросы генезиса почв теснейшим образом связаны с геолитологией четвертичных отложений. Не менее важную роль играют состав и свойства почвообразующих и подстилающих пород в формировании реологических свойств почв, поскольку они определяют и состав поглощенных оснований, и гранулометрию, и условия залегания.
Район наших исследований, как и вся Западно-Сибирская озерно-аллювиальная равнина, представлен мощной толщей рыхлых осадочных отложений, перекрывающих погруженную платформу плотных (метаморфизированных) пород герцинского возраста (Наливкин, 1958; Николаев, 1964).Условия осадконакопления в пределах равнины в послегерцинское время дважды менялись с морских на континентальные. Еще в туроне (верхний мел) море занимало здесь значительную территорию. Южная граница туронского моря проходила по среднему течению р. Кеть, устью р. Чулым и зоне истоков р. Бакчар. В коньяке море распространилось дальше, в восточные районы (Архипов и др., 1970). В прибрежной части моря формировались ожелезненные песчаники и железные руды нарымского горизонта (Подобина, Горюхин, 1974). Дальнейшая история формирования доплейстценовых отложений - это история чередования морских, ледниковых и озерно-ледниковых отложений (Архипов и др., 1970).
Во время самаровского похолодания на северо-востоке Томской области создалась подпрудная обстановка и основные водные, а вместе с ними и аллювиальные потоки были направлены на юго-запад. Это привело к перемещению песчаного материала с территории современного Кеть-Тымского междуречья и собственно формированию основных черт современного рельефа Кеть-Чулымского междуречья.
На плоских приподнятых поверхностях, как правило, отмечают присутствие Ширтинско-Тазовских отложений, слагающих четвертичную кровлю на междуречьях (Евсеева, Земцов, 1990). Чаще всего это тонкозернистые пески и супеси серого и бурого цвета, локально перекрытые сверху суглинками и глинами. В нижней части Ширтинско-Тазовские отложения более опесчанены с преобладанием фракции 0,25-0,1 мм. Суглинки часто ожелезнены, малокарбонатны, местами встречаются детрит и погребенные почвы (Евсеева, Земцов, 1990). В верхней части отложений отчетливо выражена пылеватость.
Однако основные площади исследуемой поверхности покрыты аллювиальными и флювиогляциальными отложениями. На дне долин древнего стока они представляют собой мелко- и среднезернистые пески однородного сложения или псевдофибровые с прослоями и линзами супесей и суглинков (Земцов, 1976, Пологова, 1992). На глубине 80-90 см псевдофибровые пески могут сменяться песками с линзами суглинков (Пологова, 1992). Долины древнего стока слагаются породами пайдугинской свиты, для которой характерны хорошо отсортированные нески с подчиненными прослоями серых песчано-алевролитовых глин, суглинков и супесей (Евсеева, Земцов, 1990). Слоистость почвообразующих пород препятствует свободному внутреннему дренажу вследствие различных фильтрационных характеристик и явлений капиллярного характера.
В целом, для исследуемой территории характерна слоистость и неоднородность почвообразующих пород, которые Н.Н. Пологова (1992) разделила на следующие группы: относительно однородные пески и супеси, приуроченные к центрам ложбин древнего стока; породы слоистого состава, постепенно замещающие отложения ложбин стока в современных долинных комплексах и на низких водоразделах; относительно однородные суглинки, имеющие локальное распространение не междуречье. Древние потоки, явившиеся причиной широкого распространения песчаного материала на поверхности Кеть-Чулымского междуречья, обусловили и современное разделение таежных подзон и смещение северных границ южной тайги к югу из-за бедности почвообразующих пород, слагающих верхнюю часть почвенного профиля.
Гранулометрический и микроагрегатный состав
В гранулометрическом составе почв исследованной территории отражаются как черты, унаследованные от почвообразующей породы, так и изменения, произошедшие в процессе почвообразования. В работе А. И. Марченко и Л. А. Варфоломеева (1973) дан подробный анализ принципов разделения гранулометрических фракций на "стабильные", на распределение которых не влияют процессы почвообразования и "подвижные", подверженные качественным и количественным изменениям в процессе формирования почвы. Действительно, рассматривая распределение механических элементов по профилю почвы можно судить об интенсивности влияния процессов почвообразования на изменение исходной почвообразующей породы.
Прежде всего, обращает на себя внимание значительное содержание фракции крупной пыли 0,05-0,01 мм во всех исследованных почвах (табл. 4). Для исследуемой территории это отмечалось и ранее (Добровольский и др., 1981; Пологова, і992).
Характер распределения механических элементов по профилю почвы является показателем не только современных процессов почвообразования, но и ярко отражает геологические процессы, приведшие к формированию поверхности (Соколов, 1988). Для исследуемой территории этими процессами были аллювиальное осадконакопление и многократное переотложение водными потоками периода формирования гидрологической сети (Земцов, 1988), предопределившие неоднородность состава почвенной толщи и преобладание грубозернистых фракций. Действительно, исследованные почвы формируются на отложениях, в составе фракций которых преобладают крупнопылеватые и мелкозернистые (см. табл. 4), причем характер их распределения по профилю свидетельствует о слоистости отложений (Марченко, Варфоломеев, 1973; Соколов и др., 1988).
Слоистость исследованных почв отчетливо выражается в резком изменении количества фракции песка и крупной пыли, увеличивающейся на глубине около і00 см. Несмотря на явное укрупнение механических элементов на глубине 100 см не происходит сильного перераспределения илистой фракции, что также отмечено у Г. В. Добровольского и др. (1985). На наш взгляд, это является следствием того, что скорость потока, переносящего с собой почвенный материал, определяет изменение содержания наиболее крупной фракции, то есть той, которую поток в силах увлечь за собой. Фракции меньшего размера участвуют в движении без значительного изменения процентного содержания. Некоторое утяжеление гранулометрического состава на глубине 70 см связано с повышенным содержанием илистых частиц. Неравномерность в распределении илистой фракции может быть связано как с процессами иллювиирования, так и исходной неоднородностью содержания в почвообразующих породах. Средняя и мелкая пыль сравнительно однородно распределены по профилю.
В транзитно-аккумулятивных позициях также наблюдается сильное изменение гранулометрического состава на глубине 100 см, что выражается в резком увеличении количества мелкого песка, что явно свидетельствует об неоднородности состава отложении. Изменение содержания фракции средней и мелкой пыли происходит постепенно и незначительно, что является следствием положения почвы в рельефе и условий формирования поверхности.
В почвах гидроморфных позиций наиболее ярко отражена слоистость почвообразующих пород, распространенных на изучаемой территории. Очевидна исходная неоднородность, проявляющаяся с глубин около 80 см. Довольно часто в профилях почв подчиненных позиций можно встретить пятна и прослои облегченного гранулометрического состава, что выражается в увеличении содержания фракции мелкого песка. Это указывает на исходную неоднородность почвообразующих пород (Марченко, Варфоломеев, 1973; Соколов, 1988). Действительно, среди аллювиальных отложений пониженные участки поверхности чаще попадают в ситуации катастрофических изменений водными потоками.
Первый минимум содержания илистой фракции наблюдается в нижней части элювиальной толщи всех описываемых почв на глубине, доходящей до 50 см. Встречаются минимумы и на других глубинах. Для современных почв свою неоспоримую роль в перераспределении фракций сыграли процессы подзолообразования, которые активно проявляются на исследуемой территории (Корсунов, Ведрова, 1982; Пологова, 1992). При развитии почв по подзолистому типу, современные процессы почвообразования усиливали исходную неоднородность профиля. Результатом этих процессов стали широко распространенные ортзандовые прослойки и псевдофибры. Таким образом, слоистость профилей исследуемых почв обусловлена в основном распределением крупнозернистых фракций, что свидетельствует об исходной неоднородности почвообразующих пород (Марченко, Варфоломеев, 1973). Дальнейшая дифференциация почвенного профиля происходит под влиянием внутрипочвенных водных потоков, усиливаясь на границах слоев с различным гранулометрическим составом за счет различных скоростей движения почвенной влаги. Данные микроагрегатного состава почв свидетельствует о низкой степени агрегированности (табл. 5) - содержание фракций 0,25 мм в почвах очень низкое. На этом фоне резко отличаются верхние горизонты почв автоморфных позиций, агрегированность которых может быть обусловлена более высоким содержанием органического вещества.
Физико-механические свойства как отражение физико-химических и химических свойств почв
Несмотря на существование отдельных численных методов для решения реологических задач и получения величин, отражающих деформационные свойства почв, основная доля информации при реологических исследованиях добывается из реологических кривых в основном визуально. Прежде всего, это связано со сложностью объекта исследования — почв, с великим разнообразием получаемых форм кривых, а так же с возможностью оценить в целом деформационные процессы, происходящие в почвах. Конечно, этот подход требует некоторого опыта оценки поведения реологических кривых, как, впрочем, и любом другом деле.
Как отмечалось выше, при разделении типов поведения почв под действием механической нагрузки, нами был применен метод визуальной кластеризации, который позволил разделить все разнообразие полученных реологических кривых на группы с характерными явлениями. Для выделения факторов, максимально влияющих на кластеризацию, был проведен дискряминантный анализ по гранулометрическим и физико-химическим данным.
Выделение типа поведения реологических кривых, названных нами как абсолютно реопектичные (рис. 18), по данным гранулометрического состава было обусловлено содержанием фракций 0,005-0,001 мм и фракцией 0,25-0,05 (табл. 12).
Это объясняется тем, что повышенное содержание фракции крупного песка обеспечивает поступление дополнительных порций тонкодисперсного материала при разрушении в процессе увеличения нагрузки, а при обратном ходе эксперимента, когда нагрузка на образец почвы понижается, присутствующие тонкие частицы вкупе с вновь образованными, удерживают высокие величины напряжения сдвига до довольно низких значений приложенной нагрузки, однако, не проявляя тенденции к образованию коллоидальных структур и не стремясь к структурообразованию. Напряжение сдвига падает, когда приложенная механическая нагрузка не препятствует образованию гидратных пленок, играющих роль смазки между частицами. То обстоятельство, что заметное снижение напряжения сдвига достигается только при низких значениях приложенной нагрузки, указывает на большую роль грубых фракций гранулометрического состава и отсутствие предпосылок для коллоидального структурообразования среди тонкодисперсных фракций, исходящего по нашему мнению из неоднородности происхождения верхних и нижних горизонтов исследуемых почв. Судя по всему, основным типом связи в нижних горизонтах являются кристаллизационные связи, что подтверждают данные дискриминантного анализа, проведенного для выяснения величины вклада, вносимого в разделение на кластеры для физико-химических данных. Этот анализ показал, что основной вклад вносит содержание обменного кальция (табл. 13), который способствует образованию кристаллизационных связей (Абрукова, 1988, Харитонова, 1995).
Кроме кальция, свое влияние на выделение группы абсолютно реопектичных образцов оказывает содержание гумуса и величина гигроскопической влаги. Очевидно, что две последние величины связаны обратной зависимостью с проявлением реопексии, то есть чем меньше содержание гумуса, тем меньше коллоидальных и конденсационных связей, тем больший процент связей кристаллизационной природы. Величина гигроскопической влаги отражает суммарные свойства активной поверхности с точки зрения ее гидрофильности. Как показывают исследования других авторов, использовавших вибрационные методы, реологические свойства вещества очень тесно связаны именно с величиной активной поверхности исследуемых дисперсных тел (Вознесенский, 1999).
При разделении на три кластера, где были выделены образцы с высоким содержанием грубой органики, самый большой вклад вносила зависимость от величины гидролитической кислотности, которая обусловлена спецификой воздействия органических кислот на минеральную основу почвы. Данные гранулометрического анализа были схожими со случаем выделения двух кластеров, но более рельефно отразили роль фракций 0,005-0,001 и 0,25-0,05 мм (табл. Н).
Так как разделение и описание кластеров происходило по принципу «такой-то и все остальное», кластер образцов с высоким содержанием органики позволил оттенить различия между группами, в число которых входила группа абсолютно реопектичных образцов. Как отмечалось выше, разделение на четыре кластера выявило тип реологического поведения, который характеризуется хорошо заметным пределом пластичности второго порядка. Наибольшую роль в разделении на четыре кластера сыграло содержание обменного алюминия и величина удельной поверхности (табл. 15).
Действительно, образцы, попавшие в две из описанных групп, были отобраны из нижних горизонтов почвенных разрезов, которые отличаются пониженным содержанием обменного алюминия и большей удельной поверхностью, по сравнению с вышележащими горизонтами. Это отражает общие черты почв исследуемой территории (Пологова, 1992). Параметры гранулометрического состава следующим образом приняли участие в разделении на четыре группы: высокая зависимость от содержания фракций 0,05-0,01мм и коллоидной фракции (табл. 16).
