ИСТИНА

Архитектура почв – это пространственная организация твердофазных компонентов почв, образующая структуру порового пространства, обладающая иерархичностью, функциональной дифференцированностью, устойчивостью, формирующаяся и трансформирующаяся под воздействием биотических и абиотических факторов окружающей среды. Цель проекта: изучение формирования, свойств и роли в функционировании почв ее архитектуры Подбор почвенных объектов проведено с учетом их генезиса, возраста и дифференцированности профиля. Базовые объекты: дерново-подзолистые почвы Московской области, специально разработанные конструктоземы разного строения, заложенные на территории Почвенного стационара МГУ, тундрово-глеевые почвы и рекультивационные конструкции Республики Коми, ряд модельных конструкций для лабораторных исследований. Кроме того, были использованы данные о свойствах и режимах серых лесных почв Владимирского ополья, рекультивационных конструкций Курской магнитной аномалии, типичных черноземов Курской области, исследования которых проводились в процессе выполнения предыдущих проектов РФФИ №.09-04-01297-а, 06-04-48298-а. На всех объектах были проведены модельные полевые и лабораторные фильтрационные эксперименты для изучения функциональной специфики почвенной архитектуры, исследованы гидрофизические и гидрохимические функции, применены математические модели прогноза передвижения влаги. Проведены комплексные исследования внутренней организации твердофазных компонентов, как традиционными методами (агрегатный, гранулометрический состав, водоустойчивость, плотность твердой фазы, удельная поверхность, реологические и физико-механические свойства), так и неразрушающими методами – тензиостатические, тензиометрические, томографические. Были применены морфометрические методы и методы визуализации переноса влаги для исследования функциональной и морфологической дифференцированности почв. Кроме того, специально созданные в ходе выполнения проекта почвенные конструкции разного строения позволили исследовать формирование функционально дифференцированной почвенной архитектуры в процессе.

На основе большого экспериментального материала были получены представления о формировании архитектуры почв путем переорганизации твердой фазы и формированием функционально дифференцированного порового пространства почв, были апробированы современные методы визуализации порового пространства почв и строения твердой фазы. Изучение процесса формирования архитектуры почв было проведено на объектах с точно известной датой начала их функционирования. Проведенные исследования свойств и режимов почв специально сформированных конструктоземов разного строения показали отчетливо фиксируемые изменения твердой фазы почв, в том числе и наиболее медленно трансформирующиеся – гранулометрический состав, удельная поверхность, структура. Особенно чувствительной к изменению микростроения почв оказалась основная реологическая кривая, а к формированию влагопроводящих путей – основная гидрофизическая характеристика. Скорости формирования архитектурно-дифференцированной почвы зависит от исходного строения почвенной конструкции. Показано, что важнейшее значение в ее формировании имеет наличие тонких фракций в составе слагающих почву горизонтов и наличие органического вещества, ведущего к активации деятельности микробиоты. Движение влаги в горизонтах почвенного профиля дерново-подзолистой почвы и на их границах, фиксируемое по окрашиванию горизонтальных и вертикальных срезах, имеет свои особенности, согласующиеся с морфологическими характеристиками горизонтов. Использование раствора Brilliant Blue является весьма перспективным наглядным реагентом для исследования взаимосвязи гидрофизических и морфологических свойств почв, требующее дополнительных специальных методических работ. Проведенные исследования рекультивированных после разливов нефти тундрово-глеевых почв, показали, что к настоящему времени сформировалось особое строение почв, приведшее к их специфичному функционированию с латеральным перемещением почвенной влаги и растворенных веществ, особым строением поверхностного горизонта, включающего сильно загрязненных углеводородами глыбистых фракций, сильно снижающими водоудерживающую способность и приводящую с сужению диапазона продуктивной влаги и угнетению растительного покрова.