Основы экологического мониторинга - 12 стр.

UptoLike

Рубрика: 

23
Таблица 1.8 – Нормативы водно-воздушного режима почв и грунтов
в связи с проблемой озеленения
(Смагин, 2012, Смагин и др., 2006)
Показа
тель,
обозначение,
единицы измере-
ния, метод опре-
деления
Градации
Комментарии
(влияние на плодородие
почв, окружающую среду,
растительность)
Степень увлаж-
нения почвы,
СУ=А/ПВ
Пески:
Супе-
си, тор-
фа:
Лёгкие
и сред-
ние
суглин-
ки:
Тяже-
лые
суглин-
ки и
глины:
Различия в градациях в за-
висимости от вида почв и
грунтов
>0,85
0,9
>0,85
0,9
>0,85
0,9
>0,85
0,9
Высокие непродуктивные
потери влаги (сток, испа-
рение), угнетение роста
из-за переувлажнения
0,2
0,85
0,4
0,85
0,5
0,85
0,6
0,85
Оптимум для растений, но
остаются высокие непро-
дуктивные потери влаги и
часто неблагоприятны тех-
нологические свойства.
0,05
0,3
0,15
0,4
0,3
0,5
0,4
0,6
Доступная для растений
влага при невысоких не-
продуктивных потерях
<0,05
<0,1
0,15
<0,2
0,3
<0,3
0,4
Недоступная влага, ги-
бель растений
1.5 Определение потенциала влаги почвы методом
равновесного центрифугирования
Информации об одном содержании влаги в почве часто бывает
недостаточно для объективной характеристики и прогноза водного
режима почвы и экологической оценки доступности воды растениям.
Так, например содержание влаги 10% в песчаной почве указывает на
ее хорошую водообеспеченность, тогда как в глине массовая доля 10%
24
это практически недоступная растениям гигроскопическая влага, а
почва при этом будет сухой на ощупь. Для оценки доступности влаги
растениям в разных почвах, моделирования ее подвижности (массопе-
реноса), активности и других свойств вводится еще один количествен-
ный показательтермодинамический потенциал почвенной влаги, или
энергия водоудерживания. Другое определение потенциала работа,
которую надо затратить, чтобы извлечь воду из почвы. Эта величина в
системе СИ имеет размерность Дж/кг (на кг почвенной влаги) или, с
учетом равенства плотности воды 1000 кг/м
3
, можно ее выразить через
эквивалентное давление влаги в кПа (1Дж/кг=1 кПа). Поскольку за
стандартный потенциал принимается состояние чистой (не связанной
никакими силами) воды, а любая связь с почвенными частицами,
капиллярами, солями почвенного раствора и т.д. будет понижать энер-
гию воды, термодинамический потенциал, как правило, отрицателен.
Среди многочисленных компонент термодинамического потенциала
почвенной влаги (гравитационной, осмотической нагрузки и т.д.) наи-
больший интерес представляет так называемый матричный, или ка-
пиллярно-сорбционный, потенциал, оценивающий энергию водоудер-
живания собственно капиллярными и поверхностными силами почвы.
Именно его определение составляет задачу настоящей разработки.
Связь матричного потенциала и влажности почвы носит название ос-
новной гидрофизической характеристики почв (ОГХ) и используется
для комплексной оценки физического состояния почв, а также в со-
временных моделях энергомассообмена в том числе и при проектиро-
вании почвенных конструкций (Смагин, 2003, 2012).
Цель работы определить капиллярно-сорбционный (матрич-
ный) потенциал почвенной влаги в зависимости от ее содержания
(влажности).
Метод подготовки проб почвы. Образцы почвы, поступающие
на анализ, доводят до воздушно-сухого состояния, измельчают, про-
пускают через сито с круглыми отверстиями диаметром 1–2 мм. Масса
подготовленной пробы 10 г. В специальных случаях допустимо ис-
пользовать монолиты (образцы ненарушенного сложения) почв. Пес-
чаные и супесчаные почвы исследуются в нативном состоянии без ка-
кой-либо подготовки.
Таблица 1.8 – Нормативы водно-воздушного режима почв и грунтов                   – это практически недоступная растениям гигроскопическая влага, а
               в связи с проблемой озеленения                                    почва при этом будет сухой на ощупь. Для оценки доступности влаги
               (Смагин, 2012, Смагин и др., 2006)                                растениям в разных почвах, моделирования ее подвижности (массопе-
                                                                                 реноса), активности и других свойств вводится еще один количествен-
    Показатель,
   обозначение,
                                                          Комментарии            ный показатель – термодинамический потенциал почвенной влаги, или
                                                     (влияние на плодородие      энергия водоудерживания. Другое определение потенциала – работа,
 единицы измере-              Градации
                                                    почв, окружающую среду,      которую надо затратить, чтобы извлечь воду из почвы. Эта величина в
 ния, метод опре-
                                                         растительность)
     деления                                                                     системе СИ имеет размерность Дж/кг (на кг почвенной влаги) или, с
                                   Лёгкие Тяже-                                  учетом равенства плотности воды 1000 кг/м3, можно ее выразить через
                            Супе- и сред- лые       Различия в градациях в за-   эквивалентное давление влаги в кПа (1Дж/кг=1 кПа). Поскольку за
                    Пески: си, тор- ние суглин-     висимости от вида почв и
                             фа: суглин- ки и       грунтов                      стандартный потенциал принимается состояние чистой (не связанной
                                    ки:   глины:                                 никакими силами) воды, а любая связь – с почвенными частицами,
                                                    Высокие непродуктивные       капиллярами, солями почвенного раствора и т.д. будет понижать энер-
                    >0,85   >0,85   >0,85   >0,85
 Степень увлаж-                                     потери влаги (сток, испа-    гию воды, термодинамический потенциал, как правило, отрицателен.
                      –       –       –       –
  нения почвы,
                     0,9     0,9     0,9     0,9
                                                    рение), угнетение роста      Среди многочисленных компонент термодинамического потенциала
   СУ=А/ПВ                                          из-за переувлажнения         почвенной влаги (гравитационной, осмотической нагрузки и т.д.) наи-
                                                    Оптимум для растений, но     больший интерес представляет так называемый матричный, или ка-
                      0,2   0,4     0,5     0,6     остаются высокие непро-      пиллярно-сорбционный, потенциал, оценивающий энергию водоудер-
                       –      –       –       –     дуктивные потери влаги и
                     0,85   0,85    0,85    0,85    часто неблагоприятны тех-
                                                                                 живания собственно капиллярными и поверхностными силами почвы.
                                                    нологические свойства.       Именно его определение составляет задачу настоящей разработки.
                     0,05   0,15    0,3     0,4     Доступная для растений       Связь матричного потенциала и влажности почвы носит название ос-
                       –      –      –       –      влага при невысоких не-      новной гидрофизической характеристики почв (ОГХ) и используется
                      0,3    0,4    0,5     0,6     продуктивных потерях         для комплексной оценки физического состояния почв, а также в со-
                            <0,1    <0,2    <0,3                                 временных моделях энергомассообмена в том числе и при проектиро-
                                                    Недоступная влага,    ги-
                    <0,05     –      –       –
                                                    бель растений
                                                                                 вании почвенных конструкций (Смагин, 2003, 2012).
                            0,15    0,3     0,4
                                                                                      Цель работы – определить капиллярно-сорбционный (матрич-
                                                                                 ный) потенциал почвенной влаги в зависимости от ее содержания
                                                                                 (влажности).
      1.5 Определение потенциала влаги почвы методом                                  Метод подготовки проб почвы. Образцы почвы, поступающие
          равновесного центрифугирования                                         на анализ, доводят до воздушно-сухого состояния, измельчают, про-
                                                                                 пускают через сито с круглыми отверстиями диаметром 1–2 мм. Масса
                                                                                 подготовленной пробы – 10 г. В специальных случаях допустимо ис-
      Информации об одном содержании влаги в почве часто бывает                  пользовать монолиты (образцы ненарушенного сложения) почв. Пес-
недостаточно для объективной характеристики и прогноза водного                   чаные и супесчаные почвы исследуются в нативном состоянии без ка-
режима почвы и экологической оценки доступности воды растениям.                  кой-либо подготовки.
Так, например содержание влаги 10% в песчаной почве указывает на
ее хорошую водообеспеченность, тогда как в глине массовая доля 10%

                                      23                                                                         24