Зависимость деформации почвы от условий ее использования выявлена учеными МГУ
Почвоведами МГУ им. М.В. Ломоносова выявлена зависимость деформации почвы от условий ее использования, сообщили в университете. Ученые факультета почвоведения изучили деформационные свойства почв разного генезиса на территории городского округа Сыктывкар Республики Коми с помощью реологических методов. Результаты исследования опубликованы в журнале «Вестник Московского университета. Серия 17: Почвоведение».
Как уточнили в МГУ, подбор объектов исследования, морфологический анализ почв и определение гранулометрического состава почв выполнены при грантовой поддержке РФФИ. Исследование реологических параметров было проведено на оборудовании, приобретенном по Программе развития Московского университета, в рамках НОШ МГУ «Будущее планеты и глобальные изменения окружающей среды», изучение распределения органических компонентов в исследуемых почвах выполнено в рамках государственного задания «Физические основы экологических функций почв: технологии мониторинга, прогноза и управления» Минобрнауки России.
Как пояснили в вузе, применительно к почвам, реологические свойства определяют их устойчивость к внешним нагрузкам, отметив, что деформационные свойства естественных и пахотных почв достаточно хорошо изучены, а реологическое поведение городских почв в научной литературе представлено немного. Особенно актуален вопрос устойчивости промерзающих почв северных регионов при строительстве зданий и дорог, для решения задачи создания здоровой городской среды путем озеленения территорий.
Ученые, исследовав реологические свойства верхних горизонтов почв, выяснили, что они весьма отличаются по деформационным характеристикам.
Почва регулярно подвергается деформационному воздействию человека, от вытаптывания до воздействия тяжелой техники, причем наибольшая и разнообразная нагрузка отмечается в условиях города. «Реология позволяет описать сопротивление почвы механическому воздействию внешних сил от макроуровня до микроуровня, связывая способность почвы проявлять свойства пластичности и текучести с размером, формой и прочностью связи почвенных частиц», – пояснила доцент кафедры физики и мелиорации почв факультета почвоведения МГУ Долгор Хайдапова. Интерес представляют почвы северных регионов с невысоким содержанием органического вещества и – зачастую – со слабой степенью его разложения. Они характеризуются длительными периодами отрицательных температур воздуха и многократными фазовыми переходами почвенной влаги при промерзании почв. Это ведет к механическим повреждениям структуры и ряду деформационных процессов, обусловливающих специфику реологического поведения почв.
Для исследования ученые выбрали находящиеся под влиянием антропогенной нагрузки разной выраженности почвы: загородную (подзолистую) и парковую почву и урбанозем, расположенные в Сыктывкаре и его пригороде.
Содержание органического вещества и гранулометрический состав являются ключевыми свойствами, обусловливающими реологическое, или деформационное, поведение почвы. Однако влияние этих свойств по-разному отразилось на прочностных характеристиках изученных объектов.
Как отметила аспирант факультета почвоведения МГУ Лариса Аракелова, один из авторов исследования, в режиме увеличения нагрузки в почвах последовательно проявляются различные свойства: упругость, затем вязкость и, наконец, текучесть почвенной системы. Она пояснила, что в естественной подзолистой почве прочностные свойства в первую очередь обусловливаются количеством органического углерода. «В ней, с выраженной длительностью формирования структурных связей, зависимость между содержанием органического вещества, гранулометрическим составом и реологическими показателями имеет сложный непрямолинейный характер, – сказала Лариса Аракелова. – В парковой почве упругость возрастает при уменьшении содержания углерода, причем влияние гранулометрического состава и содержания органического вещества на проявление свойств вязкости равнозначно. В самых нарушенных почвах, урбаноземах, сопротивление к разрушению структурных связей обусловлено повышенным содержанием илистой фракции. Мы это связываем с тем, что органическое вещество городских почв имеет, в том числе, антропогенное происхождение и не способно в полной мере обеспечивать почве сопротивляемость механической нагрузке, – то есть городские почвы оказываются генетически более уязвимыми к деформационным воздействиям».
Проведенное почвоведами МГУ исследование еще раз доказывает комплексный характер антропогенного воздействия на почву, а полученные ими данные послужат основой для дальнейшего исследования почв урбанизированных территорий других климатических зон для выявления закономерностей реологического поведения городских почв, отметили в университете.
Просмотров: 357
