Физические свойства почвы

Физические свойства почвы , в порядке убывания важности для экосистемных услуг , таких как производство сельскохозяйственных культур , включают текстуру , структуру , объемную плотность , пористость , консистенцию, температуру, цвет и удельное сопротивление. [1] Текстура почвы определяется относительной пропорцией трех видов минеральных частиц почвы, называемых почвенными сепаратами: песок , ил и глина . В следующем более крупном масштабе почвенные структуры, называемые педами или, чаще, почвенными агрегатами, создаются из почвенных сепаратов, когда оксиды железа , карбонаты , глина, кремний и гумус покрывают частицы и заставляют их слипаться в более крупные, относительно устойчивые вторичные структуры. [2] Объемная плотность почвы , определяемая при стандартизированных условиях влажности, является оценкой уплотнения почвы . [3] Пористость почвы состоит из пустой части объема почвы и занята газами или водой. Консистенция почвы - это способность почвенных материалов слипаться. Температура и цвет почвы являются самоопределяющимися. Удельное сопротивление относится к сопротивлению проводимости электрических токов и влияет на скорость коррозии металлических и бетонных конструкций, которые заглублены в почву. [4] Эти свойства изменяются по глубине профиля почвы, т. е. по горизонтам почвы . Большинство этих свойств определяют аэрацию почвы и способность воды просачиваться и удерживаться в почве. [5]

Влияние почвенных гранулометрических составов на некоторые свойства почв [6]
Свойство/поведениеПесокИлГлина
Водоудерживающая способностьНизкийОт среднего до высокогоВысокий
АэрацияХорошийСерединаБедный
Скорость дренажаВысокийМедленно-среднеОчень медленно
Уровень органического вещества в почвеНизкийОт среднего до высокогоВысокий или средний
Разложение органического веществаСтремительныйСерединаМедленный
Разминка веснойСтремительныйУмеренныйМедленный
КомпактностьНизкийСерединаВысокий
Подверженность ветровой эрозииУмеренный (Высокий, если песок мелкий)ВысокийНизкий
Восприимчивость к водной эрозииНизкий (если только не мелкий песок)ВысокийНизкий, если агрегирован, в противном случае высокий
Потенциал усадки/набуханияОчень низкийНизкийОт умеренного до очень высокого
Герметизация прудов, плотин и свалокБедныйБедныйХороший
Пригодность для обработки почвы после дождяХорошийСерединаБедный
Потенциал выщелачивания загрязняющих веществВысокийСерединаНизкий (если нет трещин)
Способность сохранять питательные вещества для растенийБедныйСредний или высокийВысокий
Устойчивость к изменению pHНизкийСерединаВысокий

Текстура

Типы почв по составу глины, ила и песка, используемые Министерством сельского хозяйства США
Богатая железом почва возле Paint Pots в национальном парке Кутеней , Канада

Минеральными компонентами почвы являются песок , ил и глина , и их относительные пропорции определяют текстуру почвы. Свойства, на которые влияет текстура почвы, включают пористость , проницаемость , инфильтрацию , скорость усадки-набухания , водоудерживающую способность и восприимчивость к эрозии. В показанном текстурном классификационном треугольнике USDA единственная почва, в которой не преобладают ни песок, ни ил, ни глина, называется суглинком . Хотя даже чистый песок, ил или глина могут считаться почвой, с точки зрения традиционного сельского хозяйства суглинистая почва с небольшим количеством органического материала считается «идеальной», поскольку удобрения или навоз в настоящее время используются для смягчения потерь питательных веществ из-за урожайности в долгосрочной перспективе. [7] Минеральные компоненты суглинистой почвы могут состоять на 40% из песка, на 40% из ила и на 20% из глины по весу. Текстура почвы влияет на ее поведение, в частности, на ее способность удерживать питательные вещества (например, катионообменную способность ) [8] и воду .

Песок и ил являются продуктами физического и химического выветривания материнской породы ; [9] глина, с другой стороны, чаще всего является продуктом осаждения растворенной материнской породы в качестве вторичного минерала, за исключением случаев, когда она получена в результате выветривания слюды . [ 10] Именно отношение площади поверхности к объему ( удельная площадь поверхности ) частиц почвы и несбалансированные ионные электрические заряды внутри них определяют их роль в плодородии почвы, измеряемую его катионообменной способностью . [11] [12] Песок наименее активен, имея наименьшую удельную площадь поверхности, за ним следует ил; глина является наиболее активной. Наибольшее преимущество песка для почвы заключается в том, что он сопротивляется уплотнению и увеличивает пористость почвы, хотя это свойство относится только к чистому песку, а не к песку, смешанному с более мелкими минералами, которые заполняют пустоты между песчинками. [13] Ил минералогически похож на песок, но с его более высокой удельной площадью поверхности он более химически и физически активен, чем песок. Но именно содержание глины в почве с ее очень высокой удельной площадью поверхности и, как правило, большим количеством отрицательных зарядов придает почве высокую способность удерживать воду и питательные вещества. [11] Глинистые почвы также лучше противостоят ветровой и водной эрозии, чем илистые и песчаные почвы, поскольку частицы прочно связаны друг с другом, [14] и это при сильном смягчающем эффекте органического вещества. [15]

Песок является наиболее стабильным из минеральных компонентов почвы; он состоит из обломков горных пород, в основном кварцевых частиц, размером от 2,0 до 0,05 мм (от 0,0787 до 0,0020 дюйма) в диаметре. Ил имеет размер от 0,05 до 0,002 мм (от 0,001969 до 7,9 × 10−5 дюйма )  . Глина не может быть определена оптическими микроскопами, поскольку ее частицы имеют диаметр 0,002 мм (7,9 × 10−5 дюйма  ) или меньше и толщину всего 10 ангстрем (10−10 м ). [16] [17] В почвах средней текстуры глина часто смывается вниз через почвенный профиль (процесс, называемый элювиацией ) и накапливается в подпочве (процесс, называемый иллювиацией ). Не существует четкой связи между размером минеральных компонентов почвы и их минералогической природой: частицы песка и ила могут быть как известковыми , так и кремнистыми [18], в то время как текстурная глина (0,002 мм (7,9 × 10−5 дюймов  )) может состоять из очень мелких частиц кварца, а также из многослойных вторичных минералов. [19] Таким образом, минеральные компоненты почвы, принадлежащие к данному текстурному классу, могут иметь общие свойства, связанные с их удельной площадью поверхности (например, удержание влаги ), но не те, которые связаны с их химическим составом (например, катионообменная способность ).

Компоненты почвы крупнее 2,0 мм (0,079 дюйма) классифицируются как скала и гравий и удаляются перед определением процентного содержания оставшихся компонентов и текстурного класса почвы, но включены в название. Например, супесчаная почва с 20% гравия будет называться гравийной супесью.

Когда органический компонент почвы существенен, почва называется органической почвой, а не минеральной. Почва называется органической, если:

  1. Минеральная фракция содержит 0% глины, а органическое вещество — 20% и более.
  2. Минеральная фракция составляет от 0% до 50% глины, а органическое вещество — от 20% до 30%.
  3. Минеральная фракция состоит из 50% и более глины и органического вещества 30% и более. [20]

Структура

Слипание текстурных компонентов почвы песка, ила и глины приводит к образованию агрегатов , а дальнейшее объединение этих агрегатов в более крупные единицы создает почвенные структуры , называемые педами (сокращение от слова педолит ). Сцепление текстурных компонентов почвы органическими веществами, оксидами железа, карбонатами, глинами и кремнеземом, разрушение этих агрегатов от расширения-сжатия, вызванного циклами замораживания-оттаивания и увлажнения-высыхания, [21] и наращивание агрегатов почвенными животными, микробными колониями и кончиками корней [22] формируют почву в четкие геометрические формы. [23] [24] Педы развиваются в единицы, которые имеют различные формы, размеры и степени развития. [25] Однако почвенный ком — это не пед, а скорее масса почвы, которая возникает в результате механического нарушения почвы, такого как возделывание . Структура почвы влияет на аэрацию , движение воды, проводимость тепла, рост корней растений и устойчивость к эрозии. [26] Вода, в свою очередь, оказывает сильное воздействие на структуру почвы, напрямую через растворение и осаждение минералов, механическое разрушение агрегатов ( гашение ) [27] и косвенно, способствуя росту растений, животных и микроорганизмов.

Структура почвы часто дает ключи к ее текстуре, содержанию органических веществ, биологической активности, прошлой эволюции почвы, использованию человеком и химическим и минералогическим условиям, при которых сформировалась почва. В то время как текстура определяется минеральным компонентом почвы и является врожденным свойством почвы, которое не меняется при сельскохозяйственной деятельности, структура почвы может быть улучшена или разрушена выбором и сроками сельскохозяйственных методов. [23]

Структурные классы почв: [28]

  1. Типы: Форма и расположение педалей
    1. Плитчатый: Ножки уплощены друг над другом толщиной 1–10 мм. Встречается в горизонте А лесных почв и озерных отложениях.
    2. Призматические и столбчатые: призматические ступни длинные в вертикальном измерении, шириной 10–100 мм. Призматические ступни имеют плоские вершины, столбчатые ступни имеют закругленные вершины. Как правило, образуются в горизонте B в почве с высоким содержанием натрия, где накопилась глина.
    3. Угловатые и полуугловатые: Блочные педы представляют собой несовершенные кубы размером 5–50 мм, угловатые имеют острые края, полуугловатые имеют закругленные края. Как правило, образуются в горизонте B, где скапливается глина, и указывают на плохое водопроницание.
    4. Гранулированный и крошащийся: сфероидальные ступенчатые многогранники размером 1–10 мм, часто встречающиеся в горизонте А в присутствии органического материала. Крошащиеся ступенчатые более пористые и считаются идеальными.
  2. Классы: Размеры пешеходов, диапазоны которых зависят от вышеуказанного типа.
    1. Очень мелкие или очень тонкие: <1 мм пластинчатые и сферические; <5 мм блочные; <10 мм призматические.
    2. Мелкие или тонкие: пластинчатые и сферические размером 1–2 мм; блочные размером 5–10 мм; призматические размером 10–20 мм.
    3. Средний: пластинчатый, зернистый 2–5 мм; комковатый 10–20 мм; призматический 20–50 мм.
    4. Крупный или толстый: пластинчатый, зернистый размером 5–10 мм; комковатый размером 20–50 мм; призматический размером 50–100 мм.
    5. Очень грубый или очень толстый: >10 мм пластинчатый, зернистый; >50 мм глыбистый; >100 мм призматический.
  3. Оценки: это мера степени развития или закрепления в ногах, которая обуславливает их прочность и устойчивость.
    1. Слабая: Слабая цементация приводит к тому, что грунт распадается на три структурных компонента: песок, ил и глину.
    2. Умеренный: В нетронутой почве стебли не различимы, но при удалении распадаются на агрегаты, некоторые сломанные агрегаты и немного неагрегированного материала. Это считается идеальным.
    3. Сильный: Педали отчетливо видны до того, как их вынимают из профиля, и их нелегко разломить.
    4. Бесструктурная: Почва полностью сцементирована в одну большую массу, например, в виде плит глины, или вообще не сцементирована, например, в виде песка.

В самом большом масштабе силы, которые формируют структуру почвы, возникают в результате набухания и усадки , которые изначально имеют тенденцию действовать горизонтально, вызывая вертикально ориентированные призматические педы. Этот механический процесс в основном иллюстрируется развитием вертисолей . [29] Глинистая почва из-за ее дифференциальной скорости высыхания по отношению к поверхности будет вызывать горизонтальные трещины, уменьшая колонны до блочных пед. [30] Корни, грызуны, черви и циклы замерзания-оттаивания далее разбивают педы на более мелкие педы более или менее сферической формы. [22]

В меньшем масштабе корни растений проникают в пустоты ( макропоры ) и удаляют воду [31], что приводит к увеличению макропористости и уменьшению микропористости [32] , тем самым уменьшая размер агрегата. [33] В то же время корневые волоски и грибковые гифы создают микроскопические туннели (микропоры), которые разбивают стебли. [34] [35]

В еще меньших масштабах агрегация почвы продолжается, поскольку бактерии и грибки выделяют липкие полисахариды , которые связывают почву в более мелкие частицы. [36] Добавление сырого органического вещества, которым питаются бактерии и грибки, способствует формированию этой желаемой структуры почвы. [37]

В самом низком масштабе химия почвы влияет на агрегацию или рассеивание частиц почвы. Частицы глины содержат поливалентные катионы, такие как алюминий , которые придают поверхностям слоев глины локализованные отрицательные заряды. [38] В то же время края пластин глины имеют небольшой положительный заряд из-за сорбции алюминия из почвенного раствора на открытые гидроксильные группы , тем самым позволяя краям прилипать к отрицательным зарядам на поверхностях других частиц глины или флоккулировать (образовывать комки). [39] С другой стороны, когда одновалентные ионы, такие как натрий , вторгаются и вытесняют поливалентные катионы ( реакция одиночного смещения ), они ослабляют положительные заряды на кромках, в то время как отрицательные поверхностные заряды относительно усиливаются. Это оставляет отрицательный заряд на поверхностях глины, которые отталкивают другую глину, заставляя частицы раздвигаться и тем самым дефлоккулировать глиняные суспензии. [40] В результате глина рассеивается и оседает в пустотах между педами, заставляя их закрываться. Таким образом, открытая структура почвы разрушается, и почва становится непроницаемой для воздуха и воды. [41] Такая содовая почва (также называемая галиновой почвой) имеет тенденцию образовывать столбчатые ступенчатые образования вблизи поверхности. [42]

Плотность

Представительные объемные плотности почв. Процент порового пространства был рассчитан с использованием 2,7 г/см 3 для плотности частиц, за исключением торфяной почвы, которая оценивается. [43]
Обработка и идентификация почвыНасыпная плотность (г/см 3 )Поровое пространство (%)
Обработанная поверхность почвы хлопкового поля1.351
Проезжая часть междурядий, где колеса проходили по поверхности1.6737
Дорожный поддон глубиной 25 см1.736
Нетронутая почва под дорожной плитой, суглинок1.543
Каменистая илисто-суглинистая почва под осиновым лесом1.6240
Поверхность почвы - суглинок и песок1.543
Разложившийся торф0,5565

Плотность частиц почвы обычно составляет от 2,60 до 2,75 грамма на см 3 и обычно не меняется для данной почвы. [44] Плотность частиц почвы ниже для почв с высоким содержанием органических веществ, [45] и выше для почв с высоким содержанием оксидов железа. [46] Объемная плотность почвы равна сухой массе почвы, деленной на объем почвы; т. е. она включает воздушное пространство и органические материалы объема почвы. Таким образом, объемная плотность почвы всегда меньше плотности частиц почвы и является хорошим индикатором уплотнения почвы. [47] Объемная плотность почвы возделываемого суглинка составляет около 1,1-1,4 г/см 3 (для сравнения, вода составляет 1,0 г/см 3 ). [48] В отличие от плотности частиц, объемная плотность почвы сильно изменчива для данной почвы, с сильной причинно-следственной связью с биологической активностью почвы и стратегиями управления. [49] Однако было показано, что в зависимости от вида и размера их агрегатов (фекалий) дождевые черви могут либо увеличивать, либо уменьшать объемную плотность почвы. [50] Более низкая объемная плотность сама по себе не указывает на пригодность для роста растений из-за смешанного влияния текстуры и структуры почвы. [51] Высокая объемная плотность указывает либо на уплотнение почвы, либо на смесь текстурных классов почвы, в которой мелкие частицы заполняют пустоты среди более крупных частиц. [52] Отсюда положительная корреляция между фрактальной размерностью почвы, рассматриваемой как пористая среда , и ее объемной плотностью, [53] что объясняет плохую гидравлическую проводимость илистой глины в отсутствие фаунистической структуры. [54]

Пористость

Поровое пространство — это часть общего объема почвы, которая не занята ни минеральным, ни органическим веществом, а представляет собой открытое пространство, занятое либо газами, либо водой. В продуктивной почве средней текстуры общее поровое пространство обычно составляет около 50% объема почвы. [55] Размер пор значительно варьируется; самые маленькие поры ( криптопоры ; <0,1 мкм ) удерживают воду слишком плотно для использования корнями растений; доступная для растений вода удерживается в ультрамикропорах , микропорах и мезопорах (0,1–75 мкм ); а макропоры (>75 мкм ) обычно заполнены воздухом, когда почва находится в полевой влагоемкости .

Текстура почвы определяет общий объем самых маленьких пор; [56] глинистые почвы имеют более мелкие поры, но больше общего порового пространства, чем пески, [57] несмотря на гораздо более низкую проницаемость . [58] Структура почвы оказывает сильное влияние на более крупные поры, которые влияют на аэрацию почвы , инфильтрацию воды и дренаж . [59] Обработка почвы имеет краткосрочное преимущество временного увеличения количества пор самого большого размера, но они могут быстро деградировать из-за разрушения почвенной агрегации. [60]

Распределение размеров пор влияет на способность растений и других организмов получать доступ к воде и кислороду; крупные, непрерывные поры обеспечивают быструю передачу воздуха, воды и растворенных питательных веществ через почву, а мелкие поры сохраняют воду между осадками или орошением. [61] Изменение размера пор также разделяет поровое пространство почвы таким образом, что многие микробные и фаунистические организмы не находятся в прямой конкуренции друг с другом, что может объяснить не только большое количество присутствующих видов, но и тот факт, что функционально избыточные организмы (организмы с одной и той же экологической нишей) могут сосуществовать в одной и той же почве. [62]

Последовательность

Консистенция — это способность почвы прилипать к себе или к другим объектам ( соответственно, сцепление и адгезия ) и ее способность противостоять деформации и разрыву. Она приблизительно используется для прогнозирования проблем культивации [63] и проектирования фундаментов. [64] Консистенция измеряется при трех условиях влажности: воздушно-сухом, влажном и мокром. [65] В этих условиях качество консистенции зависит от содержания глины. Во влажном состоянии оцениваются два качества: липкость и пластичность. Устойчивость почвы к фрагментации и крошению оценивается в сухом состоянии путем растирания образца. Ее устойчивость к сдвиговым усилиям оценивается во влажном состоянии путем давления большого и указательного пальцев. Кроме того, сцементированная консистенция зависит от цементации другими веществами, помимо глины, такими как карбонат кальция , кремнезем , оксиды и соли; содержание влаги мало влияет на ее оценку. Меры консистенции граничат с субъективными по сравнению с другими мерами, такими как pH, поскольку они используют видимое ощущение почвы в этих состояниях.

Термины, используемые для описания консистенции почвы в трех состояниях влажности и в последнем, не зависящем от количества влаги, следующие:

  1. Консистенция сухой почвы: рыхлая, мягкая, слегка твердая, твердая, очень твердая, чрезвычайно твердая
  2. Консистенция влажной почвы: рыхлая, очень рыхлая, рыхлая, твердая, очень твердая, чрезвычайно твердая
  3. Консистенция влажной почвы: нелипкая, слегка липкая, липкая, очень липкая; непластичная, слегка пластичная, пластичная, очень пластичная
  4. Консистенция цементированного грунта: слабоцементированный, прочноцементированный, затвердевший (для разрушения требуются удары молотка) [66]

Консистенция почвы полезна для оценки способности почвы поддерживать здания и дороги. Более точные измерения прочности почвы часто проводятся до начала строительства. [67]

Температура

Температура почвы зависит от соотношения поглощенной энергии к потерянной. [68] Почва имеет среднегодовую температуру от -10 до 26 °C в зависимости от биомов . [69] Температура почвы регулирует прорастание семян , [70] прерывание покоя семян , [71] [72] рост растений и корней [73] и доступность питательных веществ . [74] Температура почвы имеет важные сезонные, месячные и суточные колебания, причем колебания температуры почвы значительно ниже с увеличением глубины почвы. [75] Тяжелое мульчирование (тип почвенного покрова) может замедлить нагревание почвы летом и, в то же время, уменьшить колебания температуры поверхности. [76]

Чаще всего сельскохозяйственная деятельность должна адаптироваться к температуре почвы путем:

  1. максимизация прорастания и роста за счет времени посадки (также определяется фотопериодом ) [77]
  2. оптимизация использования безводного аммиака путем внесения в почву при температуре ниже 10 °C (50 °F) [78]
  3. предотвращение выпирания и оттаивания из-за заморозков, повреждающих растения с поверхностной корневой системой [79]
  4. предотвращение повреждения желаемой структуры почвы за счет замораживания насыщенных почв [80]
  5. улучшение усвоения фосфора растениями [81]

Температуру почвы можно повысить путем ее высушивания [82] или использования прозрачной пластиковой мульчи. [83] Органическая мульча замедляет нагревание почвы. [76]

На температуру почвы влияют различные факторы, такие как содержание воды, [84] цвет почвы, [85] рельеф (уклон, ориентация и высота), [86] и почвенный покров (затенение и изоляция), в дополнение к температуре воздуха. [87] Цвет почвенного покрова и его изолирующие свойства оказывают сильное влияние на температуру почвы. [88] Более белая почва, как правило, имеет более высокое альбедо , чем более черная почва, что способствует тому, что более белые почвы имеют более низкую температуру почвы. [85] Удельная теплоемкость почвы - это энергия, необходимая для повышения температуры почвы на 1 °C. Удельная теплоемкость почвы увеличивается с увеличением содержания воды, поскольку теплоемкость воды больше, чем у сухой почвы. [89] Удельная теплоемкость чистой воды составляет ~ 1 калория на грамм, удельная теплоемкость сухой почвы составляет ~ 0,2 калории на грамм, следовательно, удельная теплоемкость влажной почвы составляет ~ 0,2–1 калория на грамм (0,8–4,2 кДж на килограмм). [90] Кроме того, для испарения воды (известной как теплота испарения ) требуется огромная энергия (~584 кал/г или 2442 кДж/кг при 25 °C) . Таким образом, влажная почва обычно нагревается медленнее, чем сухая — влажная поверхность почвы обычно на 3–6 °C холоднее, чем сухая поверхность почвы. [91]

Поток тепла почвы относится к скорости, с которой тепловая энергия перемещается через почву в ответ на разницу температур между двумя точками в почве. Плотность теплового потока — это количество энергии, которое протекает через почву на единицу площади за единицу времени, и имеет как величину, так и направление. Для простого случая проводимости в почву или из нее в вертикальном направлении, который применяется чаще всего, плотность теплового потока равна:

д х = − к δ Т δ х {\displaystyle q_{x}=-k{\frac {\delta T}{\delta x}}}

В единицах СИ

д {\displaystyle д} плотность теплового потока, в системе СИ единицы измерения — Вт · м −2
к {\displaystyle к} - проводимость почвы , Вт ·м −1 · К −1 . Теплопроводность иногда является константой, в противном случае используется среднее значение проводимости для состояния почвы между поверхностью и точкой на глубине.
δ Т {\displaystyle \дельта Т} — это разность температур ( градиент температуры ) между двумя точками в почве, между которыми необходимо рассчитать плотность теплового потока. В системе СИ единицами измерения являются кельвины , К.
δ х {\displaystyle \дельта х} — это расстояние между двумя точками в почве, в которых измеряются температуры и между которыми вычисляется плотность теплового потока. В системе СИ единицами измерения являются метры м , а x измеряется положительно по направлению вниз.

Тепловой поток направлен в направлении, противоположном градиенту температуры, отсюда и знак минус. То есть, если температура поверхности выше, чем на глубине x, отрицательный знак приведет к положительному значению теплового потока q, что интерпретируется как тепло, проводимое в почву.

КомпонентТеплопроводность (Вт·м‐1·К‐1)
Кварц8.8
Глина2.9
Органическое вещество0,25
Вода0,57
Лед2.4
Воздух0,025
Сухая почва0,2‐0,4
Влажная почва1–3

(Источник [6] )

Температура почвы важна для выживания и раннего роста саженцев . [92] Температура почвы влияет на анатомический и морфологический характер корневых систем. [93] Все физические, химические и биологические процессы в почве и корнях особенно страдают из-за повышенной вязкости воды и протоплазмы при низких температурах. [94] В целом, климат, который не препятствует выживанию и росту белой ели над землей, достаточно мягок, чтобы обеспечить температуру почвы, способную поддерживать корневые системы белой ели. В некоторых северо-западных частях ареала белая ель встречается на участках вечной мерзлоты [95] и хотя молодые неодревесневшие корни хвойных деревьев могут иметь небольшую устойчивость к замерзанию, [96] корневая система белой ели в контейнерах не пострадала от воздействия температуры от 5 до 20 °C. [97]

Оптимальные температуры для роста корней деревьев колеблются от 10 °C до 25 °C в целом [98] и для ели в частности. [99] У 2-недельных саженцев белой ели , которые затем выращивались в течение 6 недель в почве при температурах 15 °C, 19 °C, 23 °C, 27 °C и 31 °C; высота побега, сухой вес побега, диаметр стебля, проникновение корней, объем корней и сухой вес корней достигли максимума при 19 °C. [100]

Однако, в то время как у осины дрожащей и тополя бальзамического были обнаружены сильные положительные связи между температурой почвы (от 5 °C до 25 °C) и ростом , у белой и других видов ели наблюдалось мало или совсем не наблюдалось изменений в росте при повышении температуры почвы. [99] [101] [102] [103] [104] Такая нечувствительность к низкой температуре почвы может быть распространена среди ряда западных и бореальных хвойных деревьев. [105]

Температура почвы повышается во всем мире под влиянием современного глобального потепления климата , при этом существуют противоположные мнения относительно ожидаемых последствий для улавливания и хранения углерода и обратных связей с изменением климата [106]. Большинство угроз связано с таянием вечной мерзлоты и сопутствующими последствиями для сокращения запасов углерода [107] и разрушения экосистемы [108] .

Цвет

Цвет почвы часто является первым впечатлением, которое складывается при взгляде на почву. Особенно заметны яркие цвета и контрастные узоры. Река Ред-Ривер на юге несет осадок, вымытый из обширных красноватых почв, таких как Порт-Силт-Лоум в Оклахоме. Река Хуанхэ в Китае несет желтый осадок из размываемых лессовых почв. Моллисоли на Великих равнинах Северной Америки затемнены и обогащены органическим веществом. Подсоли в бореальных лесах имеют очень контрастные слои из-за кислотности и выщелачивания .

В целом, цвет определяется содержанием органического вещества, условиями дренажа и степенью окисления. Цвет почвы, хотя его легко различить, малопригоден для прогнозирования характеристик почвы. [109] Он полезен для различения границ горизонтов в профиле почвы, [110] определения происхождения исходного материала почвы , [111] как показатель влажности и заболоченных условий, [112] и как качественное средство измерения содержания органических веществ, [113] оксида железа [114] и глины в почвах. [111] Цвет регистрируется в цветовой системе Манселла , например, как 10YR3/4 Dusky Red , где 10YR — оттенок , 3 — значение и 4 — насыщенность . Цветовые измерения Манселла (оттенок, значение и насыщенность) можно усреднить среди образцов и рассматривать как количественные параметры, демонстрирующие значительные корреляции с различными свойствами почвы [115] и растительности. [116]

Цвет почвы в первую очередь зависит от минералогии почвы. Многие цвета почвы обусловлены различными минералами железа. [114] Развитие и распределение цвета в профиле почвы являются результатом химического и биологического выветривания, особенно окислительно-восстановительных реакций. [112] Как первичные минералы в почвенной среде, элементы объединяются в новые и красочные соединения . Железо образует вторичные минералы желтого или красного цвета, [117] органическое вещество разлагается на черные и коричневые гуминовые соединения, [118] а марганец [119] и сера [120] могут образовывать черные минеральные отложения. Эти пигменты могут создавать различные цветовые узоры в почве. Аэробные условия вызывают однородные или постепенные изменения цвета, в то время как восстановительные среды (анаэробные) приводят к быстрому цветовому потоку со сложными, пятнистыми узорами и точками концентрации цвета. [121]

Удельное сопротивление

Удельное сопротивление почвы является мерой способности почвы замедлять проводимость электрического тока . Электрическое сопротивление почвы может влиять на скорость коррозии металлических конструкций, контактирующих с почвой. [122] Более высокое содержание влаги или повышенная концентрация электролита могут снизить удельное сопротивление и увеличить проводимость, тем самым увеличивая скорость коррозии. [123] [124] Значения удельного сопротивления почвы обычно находятся в диапазоне от примерно 1 до 100000  Ом · м, причем крайние значения наблюдаются для засоленных почв и сухих почв, покрывающих кристаллические породы, соответственно. [125]

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ Гарднер, Катриона МК; Лариа, Кофи Буна; Унгер, Пол В. (1999). Физические ограничения почвы для роста растений и производства сельскохозяйственных культур (1-е изд.). Рим, Италия: Продовольственная и сельскохозяйственная организация Объединенных Наций . CiteSeerX  10.1.1.466.9332 . Архивировано (PDF) из оригинала 8 августа 2017 г. . Получено 1 мая 2022 г. .
  2. ^ Сикс, Йохан; Паустиан, Кейт; Эллиотт, Эдвард Т.; Комбринк, Клей (2000). «Структура почвы и органическое вещество. I. Распределение классов размеров агрегатов и связанного с агрегатами углерода». Журнал Американского общества почвоведения . 64 (2): 681– 89. Bibcode : 2000SSASJ..64..681S. doi : 10.2136/sssaj2000.642681x . Получено 1 мая 2022 г.
  3. ^ Håkansson, Inge; Lipiec, Jerzy (2000). "Обзор полезности значений относительной объемной плотности в исследованиях структуры и уплотнения почвы" (PDF) . Soil and Tillage Research . 53 (2): 71– 85. Bibcode :2000STilR..53...71H. doi :10.1016/S0167-1987(99)00095-1. S2CID  30045538. Архивировано (PDF) из оригинала 22 октября 2017 г. . Получено 1 мая 2022 г. .
  4. ^ Швердтфегер, Уильям Дж. (1965). «Сопротивление почвы в связи с подземной коррозией и катодной защитой» (PDF) . Журнал исследований Национального бюро стандартов . 69C (1): 71– 77. doi :10.6028/jres.069c.012 . Получено 1 мая 2022 г. .
  5. ^ Тамболи, Прабхакар Махадео (1961). Влияние плотности насыпного материала и размера агрегата на удержание влаги в почве. Эймс, Айова: Университет штата Айова . Получено 1 мая 2022 г.
  6. ^ ab Брэди, Найл С. (1984). Природа и свойства почв (9-е изд.). Нью-Йорк, Нью-Йорк: Collier Macmillan . ISBN 978-0-02-313340-4. Получено 8 мая 2022 г. .
  7. ^ Хейнс, Ричард Дж.; Найду, Рави (1998). «Влияние внесения извести, удобрений и навоза на содержание органического вещества в почве и физические условия почвы: обзор». Круговорот питательных веществ в агроэкосистемах . 51 (2): 123–37 . Bibcode : 1998NCyAg..51..123H. doi : 10.1023/A:1009738307837. S2CID  20113235. Получено 8 мая 2022 г.
  8. ^ Silver, Whendee L. ; Neff, Jason; McGroddy, Megan; Veldkamp, ​​Ed; Keller, Michael; Cosme, Raimundo (2000). «Влияние текстуры почвы на подземное хранение углерода и питательных веществ в экосистеме низменных лесов Амазонки» (PDF) . Экосистемы . 3 (2): 193–209 . Bibcode :2000Ecosy...3..193S. doi :10.1007/s100210000019. S2CID  23835982 . Получено 8 мая 2022 г. .
  9. ^ Дженни, Ганс (1941). Факторы почвообразования: система количественного почвоведения (PDF) . Нью-Йорк: McGraw-Hill . Архивировано (PDF) из оригинала 8 августа 2017 г. . Получено 8 мая 2022 г. .
  10. ^ Джексон, Мэрион Л. (1957). «Частотное распределение глинистых минералов в основных группах почв в связи с факторами почвообразования». Глины и глинистые минералы . 6 (1): 133– 43. Bibcode : 1957CCM.....6..133J. doi : 10.1346/CCMN.1957.0060111 . Получено 8 мая 2022 г.
  11. ^ ab Petersen, Lis Wollesen; Moldrup, Per; Jacobsen, Ole Hørbye; Rolston, Dennis E. (1996). "Связь между удельной площадью поверхности и физическими и химическими свойствами почвы". Soil Science . 161 (1): 9– 21. Bibcode :1996SoilS.161....9P. doi :10.1097/00010694-199601000-00003 . Получено 8 мая 2022 г. .
  12. ^ Льюис, DR (1955). «Ионообменные реакции глин». В Pask, Joseph A.; Turner, Mort D. (ред.). Глины и технология их обработки . Сан-Франциско, Калифорния: штат Калифорния, Департамент природных ресурсов, Отдел горнодобывающей промышленности. стр.  54–69 . CiteSeerX 10.1.1.134.8733 . Получено 8 мая 2022 г. 
  13. ^ Декстер, Энтони Р. (2004). «Физическое качество почвы. I. Теория, влияние текстуры почвы, плотности и органического вещества, а также влияние на рост корней». Geoderma . 120 (3/4): 201– 14. doi :10.1016/j.geoderma.2003.09.004 . Получено 15 мая 2022 г. .
  14. ^ Bouyoucos, George J. (1935). «Соотношение глины как критерий восприимчивости почв к эрозии». Журнал Американского общества агрономии . 27 (9): 738– 41. Bibcode :1935AgrJ...27..738B. doi :10.2134/agronj1935.00021962002700090007x . Получено 15 мая 2022 г. .
  15. ^ Боррелли, Паскуале; Баллабио, Криштиану; Панагос, Панос; Монтанарелла, Лука (2014). «Подверженность ветровой эрозии европейских почв». Геодерма . 232/234: 471–78 . Бибкод : 2014Geode.232..471B. doi : 10.1016/j.geoderma.2014.06.008 . Проверено 22 мая 2022 г.
  16. ↑ Рассел 1957, стр. 32–33.
  17. ↑ Флемминг 1957, стр. 331.
  18. ^ "Известковый песок" (PDF) . Commonwealth Scientific and Industrial Research Organisation ( CSIRO ) . Получено 15 мая 2022 г.
  19. ^ Grim, Ralph E. (1953). Минералогия глины (PDF) . Нью-Йорк, Нью-Йорк: McGraw-Hill . Архивировано из оригинала (PDF) 24 декабря 2017 г. . Получено 24 декабря 2017 г. .
  20. ^ Донахью, Миллер и Шиклуна 1977, стр. 53.
  21. ^ Силланпяя, Микко; Веббер, Л.Р. (1961). «Влияние циклов замораживания-оттаивания и увлажнения-высыхания на агрегацию почвы». Канадский журнал почвоведения . 41 (2): 182–87 . doi : 10.4141/cjss61-024 .
  22. ^ ab Oades, J. Malcolm (1993). "Роль биологии в формировании, стабилизации и деградации структуры почвы" (PDF) . Geoderma . 56 ( 1– 4): 377– 400. Bibcode :1993Geode..56..377O. doi :10.1016/0016-7061(93)90123-3 . Получено 22 мая 2022 г. .
  23. ^ ab Bronick, Carol J.; Lal, Ratan (январь 2005 г.). "Структура почвы и управление ею: обзор" (PDF) . Geoderma . 124 (1/2): 3– 22. Bibcode :2005Geode.124....3B. doi :10.1016/j.geoderma.2004.03.005 . Получено 22 мая 2022 г. .
  24. ^ Ли, Кеннет Эрнест; Фостер, Ральф К. (2003). «Почвенная фауна и структура почвы». Australian Journal of Soil Research . 29 (6): 745–75 . doi :10.1071/SR9910745 . Получено 22 мая 2022 г.
  25. ^ Сотрудники отдела почвоведения (2017). "Структура почвы". Руководство по обследованию почв (выпущено в марте 2017 г.), Справочник Министерства сельского хозяйства США № 18. Вашингтон, округ Колумбия: Министерство сельского хозяйства США , Служба охраны природных исследований, Почвы. Архивировано из оригинала 7 ноября 2017 г. Получено 22 мая 2022 г.
  26. ^ Хорн, Райнер; Таубнер, Хайди; Вуттке, М.; Баумгартл, Томас (1994). «Физические свойства почвы, связанные со структурой почвы». Исследования почвы и обработки почвы . 30 ( 2–4 ): 187–216 . Bibcode : 1994STilR..30..187H. doi : 10.1016/0167-1987(94)90005-1 . Получено 22 мая 2022 г.
  27. ^ Мюррей, Роберт С.; Грант, Кэмерон Д. (2007). "Влияние орошения на структуру почвы" (PDF) . Получено 11 ноября 2022 г.
  28. ^ Донахью, Миллер и Шиклуна 1977, стр. 55–56.
  29. ^ Dinka, Takele M.; Morgan, Cristine LS; McInnes, Kevin J.; Kishné, Andrea Sz.; Harmel, R. Daren (2013). «Поведение почвы при усадке–набухании в катене Vertisol». Journal of Hydrology . 476 : 352–59 . Bibcode : 2013JHyd..476..352D. doi : 10.1016/j.jhydrol.2012.11.002 . Получено 29 мая 2022 г.
  30. ^ Моррис, Питер Х.; Грэм, Джеймс; Уильямс, Дэвид Дж. (1992). «Трескивание в высыхающих почвах». Канадский геотехнический журнал . 29 (2): 263–77 . doi :10.1139/t92-030 . Получено 29 мая 2022 г.
  31. ^ Робинсон, Николь; Харпер, Р. Дж.; Сметтем, Кит Ричард Дж. (2006). «Истощение почвенной воды из-за Eucalyptus spp., интегрированного в засушливые сельскохозяйственные системы». Plant and Soil . 286 ( 1– 2): 141– 51. Bibcode : 2006PlSoi.286..141R. doi : 10.1007/s11104-006-9032-4. S2CID  44241416. Получено 29 мая 2022 г.
  32. ^ Шолль, Питер; Лейтнер, Даниэль; Каммерер, Герхард; Лойскандль, Виллибальд; Кауль, Ханс-Питер; Боднер, Гернот (2014). «Изменения эффективных одномерных гидравлических свойств в почвенной колонне, вызванные корнями». Plant and Soil . 381 (1/2): 193– 213. Bibcode :2014PlSoi.381..193S. doi :10.1007/s11104-014-2121-x. PMC 4372835 . PMID  25834290 . Получено 29 мая 2022 г. . 
  33. ^ Анжер, Денис А.; Карон, Жан (1998). «Изменения структуры почвы, вызванные растениями: процессы и обратные связи». Биогеохимия . 42 (1): 55–72 . Bibcode : 1998Biogc..42...55A. doi : 10.1023/A:1005944025343. S2CID  94249645. Получено 29 мая 2022 г.
  34. ^ Уайт, Розмари Г.; Киркегаард, Джон А. (2010). «Распределение и обилие корней пшеницы в плотной, структурированной подпочве: последствия для поглощения воды». Plant, Cell and Environment . 33 (2): 133– 48. doi :10.1111/j.1365-3040.2009.02059.x. PMID  19895403. Получено 29 мая 2022 г.
  35. ^ Скиннер, Малкольм Ф.; Боуэн, Глинн Д. (1974). «Проникновение в почву мицелиальных нитей эктомикоризных грибов». Soil Biology and Biochemistry . 6 (1): 57– 8. Bibcode : 1974SBiBi...6IN359S. doi : 10.1016/0038-0717(74)90012-1 . Получено 29 мая 2022 г.
  36. ^ Chenu, Claire (1993). «Ассоциации глины или песка с полисахаридом как модели для интерфейса между микроорганизмами и почвой: свойства, связанные с водой, и микроструктура». Geoderma . 56 ( 1– 4): 143– 56. Bibcode :1993Geode..56..143C. doi :10.1016/0016-7061(93)90106-U . Получено 29 мая 2022 г. .
  37. ^ Францлюбберс, Алан Дж. (2002). «Инфильтрация воды и структура почвы, связанная с органическим веществом и его стратификацией с глубиной». Исследования почв и обработки почвы . 66 (2): 197–205 . Bibcode : 2002STilR..66..197F. doi : 10.1016/S0167-1987(02)00027-2 . Получено 29 мая 2022 г.
  38. ^ Спозито, Гаррисон; Скиппер, Нил Т.; Саттон, Ребекка; Парк, Сунг-Хо; Сопер, Алан К.; Грейтхаус, Джеффри А. (1999). «Поверхностная геохимия глинистых минералов». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 96 (7): 3358– 64. Bibcode : 1999PNAS...96.3358S. doi : 10.1073 /pnas.96.7.3358 . PMC 34275. PMID  10097044. 
  39. ^ Tombácz, Etelka; Szekeres, Márta (2006). «Неоднородность поверхностного заряда каолинита в водной суспензии по сравнению с монтмориллонитом». Applied Clay Science . 34 ( 1– 4): 105– 24. Bibcode :2006ApCS...34..105T. doi :10.1016/j.clay.2006.05.009 . Получено 29 мая 2022 г. .
  40. ^ Schofield, R. Kenworthy; Samson, HR (1953). «Дефлокуляция суспензий каолинита и сопутствующий переход от положительной к отрицательной адсорбции хлорида» (PDF) . Clay Minerals Bulletin . 2 (9): 45– 51. Bibcode :1953ClMin...2...45S. doi :10.1180/claymin.1953.002.9.08 (неактивен 2 декабря 2024 г.) . Получено 29 мая 2022 г. .{{cite journal}}: CS1 maint: DOI неактивен по состоянию на декабрь 2024 г. ( ссылка )
  41. ^ Shainberg, Isaac; Letey, John (1984). «Reaction of soils to sodic and saline conditions». Hilgardia . 52 (2): 1– 57. doi :10.3733/hilg.v52n02p057. Архивировано из оригинала 11 декабря 2017 г. Получено 29 мая 2022 г.
  42. ^ Young, Michael H.; McDonald, Eric V.; Caldwell, Todd G.; Benner, Shawn G.; Meadows, Darren G. (2004). "Гидравлические свойства хронопоследовательности пустынной почвы в пустыне Мохаве, США" (PDF) . Vadose Zone Journal . 3 (3): 956– 63. Bibcode :2004VZJ.....3..956Y. doi :10.2113/3.3.956. S2CID  51769309. Архивировано из оригинала (PDF) 16 июня 2018 г. . Получено 29 мая 2022 г. .
  43. ^ Донахью, Миллер и Шиклуна 1977, стр. 60.
  44. ^ Ю, Чарли; Камбодж, Сунита; Ван, Ченг; Ченг, Джинг-Джи (2015). «Справочник по сбору данных для поддержки моделирования воздействия радиоактивных материалов на почву и строительные конструкции» (PDF) . Аргоннская национальная лаборатория . стр.  13–21 . Архивировано (PDF) из оригинала 2018-08-04 . Получено 5 июня 2022 .
  45. ^ Бланко-Канки, Умберто; Лал, Раттан; Пост, Вильфред М.; Изаурральде, Роберто Сесар; Шипитало, Мартин Дж. (2006). «Влияние органического углерода на плотность частиц почвы и реологические свойства». Журнал Американского общества почвоведов . 70 (4): 1407– 14. Bibcode : 2006SSASJ..70.1407B. doi : 10.2136/sssaj2005.0355 . Получено 5 июня 2022 г.
  46. ^ Корнелл, Рошель М.; Швертманн, Удо (2003). Оксиды железа: структура, свойства, реакции, случаи и использование (PDF) (2-е изд.). Вайнхайм, Германия: Wiley-VCH . Архивировано (PDF) из оригинала 26 декабря 2017 г. Получено 5 июня 2022 г.
  47. ^ Håkansson, Inge; Lipiec, Jerzy (2000). "Обзор полезности значений относительной объемной плотности в исследованиях структуры и уплотнения почвы" (PDF) . Soil and Tillage Research . 53 (2): 71– 85. Bibcode :2000STilR..53...71H. doi :10.1016/S0167-1987(99)00095-1. S2CID  30045538. Архивировано (PDF) из оригинала 22 октября 2017 г. . Получено 5 июня 2022 г. .
  48. ^ Донахью, Миллер и Шиклуна 1977, стр. 59–61.
  49. ^ Mäder, Paul; Fließbach, Andreas; Dubois, David; Gunst, Lucie; Fried, Padruot; Liggli, Urs (2002). «Плодородие почвы и биоразнообразие в органическом земледелии» (PDF) . Science . 296 (1694): 1694– 97. Bibcode :2002Sci...296.1694M. doi :10.1126/science.1071148. PMID  12040197. S2CID  7635563 . Получено 5 июня 2022 г. .
  50. ^ Бланшар, Эрик; Альбрехт, Ален; Алегре, Хулио; Дюбуассе, Арно; Жило, Сесиль; Пашанаси, Бето; Лавель, Патрик; Бруссар, Лийберт (1999). "Влияние дождевых червей на структуру и физические свойства почвы" (PDF) . В Лавель, Патрик; Бруссар, Лийберт; Хендрикс, Пол Ф. (ред.). Управление дождевыми червями в тропических агроэкосистемах (1-е изд.). Уоллингфорд, Великобритания: CAB International . стр.  149–72 . ISBN 978-0-85199-270-9. Получено 5 июня 2022 г. .
  51. ^ Рампаццо, Никола; Блюм, Винфрид Э. Х.; Виммер, Бернхард (1998). «Оценка параметров и функций почвенной структуры в сельскохозяйственных почвах» (PDF) . Die Bodenkultur . 49 (2): 69–84 . Получено 5 июня 2022 г. .
  52. ^ Бодман, Джеффри Болдуин; Константин, Винфрид Г.К. (1965). «Влияние распределения размеров частиц на уплотнение почвы» (PDF) . Hilgardia . 36 (15): 567– 91. doi :10.3733/hilg.v36n15p567 . Получено 5 июня 2022 г. .
  53. ^ Zeng, Y.; Gantzer, Clark; Payton, RL; Anderson, Stephen H. (1996). «Фрактальная размерность и лакунарность объемной плотности, определяемые с помощью рентгеновской компьютерной томографии». Журнал Soil Science Society of America . 60 (6): 1718– 24. Bibcode : 1996SSASJ..60.1718Z. doi : 10.2136/sssaj1996.03615995006000060016x . Получено 5 июня 2022 г.
  54. ^ Rawls, Walter J.; Brakensiek, Donald L.; Saxton, Keith E. (1982). «Оценка свойств почвенной воды». Труды Американского общества инженеров сельского хозяйства . 25 (5): 1316– 20. doi :10.13031/2013.33720. Архивировано (PDF) из оригинала 17 мая 2017 г. Получено 5 июня 2022 г.
  55. ^ "Физические аспекты урожайности сельскохозяйственных культур". www.fao.org . Рим, Италия: Продовольственная и сельскохозяйственная организация Объединенных Наций . Получено 5 июня 2022 г. .
  56. ^ Резерфорд, П. Майкл; Джума, Нуралла Г. (1992). «Влияние текстуры на пригодное для обитания поровое пространство и популяции бактерий и простейших в почве». Биология и плодородие почв . 12 (4): 221– 27. Bibcode : 1992BioFS..12..221R. doi : 10.1007/BF00336036. S2CID  21083298. Получено 5 июня 2022 г.
  57. ^ Даймонд, Сидней (1970). «Распределение размеров пор в глинах». Глины и глинистые минералы . 18 (1): 7– 23. Bibcode : 1970CCM....18....7D. doi : 10.1346/CCMN.1970.0180103. S2CID  59017708. Получено 5 июня 2022 г.
  58. ^ "Проницаемость различных почв". nptel.ac.in . Ченнаи, Индия: NPTEL, Правительство Индии. Архивировано из оригинала 2 января 2018 года . Получено 1 января 2018 года .
  59. ^ Донахью, Миллер и Шиклуна 1977, стр. 62–63.
  60. ^ "Физические свойства почвы и почвенной воды". passel.unl.edu . Линкольн, Небраска: Plant and Soil Sciences eLibrary . Получено 5 июня 2022 г. .
  61. ^ Ниммо, Джон Р. (2004). «Пористость и распределение размеров пор» (PDF) . В Хиллел, Дэниел; Розенцвейг, Синтия; Поулсон, Дэвид; Скоу, Кейт ; Сингер, Михаил; Спаркс, Дональд (ред.). Энциклопедия почв в окружающей среде, том 3 (1-е изд.). Лондон, Великобритания: Academic Press . стр.  295–303 . ISBN 978-0-12-348530-4. Получено 5 июня 2022 г. .
  62. ^ Гиллер, Пол С. (1996). «Разнообразие почвенных сообществ, тропический лес бедняков». Биоразнообразие и охрана природы . 5 (2): 135–68 . Bibcode : 1996BiCon...5..135G. doi : 10.1007/BF00055827. S2CID  206767237. Получено 5 июня 2022 г.
  63. ^ Boekel, P.; Peerlkamp, ​​Petrus K. (1956). «Консистенция почвы как фактор, определяющий структуру глинистых почв». Netherlands Journal of Agricultural Science . 4 (1): 122– 25. doi :10.18174/njas.v4i1.17792. S2CID  91853219. Получено 12 июня 2022 г.
  64. ^ Дэй, Роберт В. (2000). "Механика грунтов и фундаменты" (PDF) . В Мерритт, Фредерик С.; Рикетт, Джонатан Т. (ред.). Справочник по проектированию и строительству зданий (6-е изд.). Нью-Йорк: McGraw-Hill Professional . ISBN 978-0-07-041999-5. Получено 12 июня 2022 г. .
  65. ^ "Соответствие почвы". Рим, Италия: Продовольственная и сельскохозяйственная организация Объединенных Наций . Получено 12 июня 2022 г.
  66. ^ Донахью, Миллер и Шиклуна 1977, стр. 62–63, 565–67.
  67. ^ Шарма, Спарш; Ахмед, Сухаиб; Насим, Мохд; Альнумай, Валид С.; Сингх, Саурабх; Чо, Ги Хван (2021). «Обзор приложений искусственного интеллекта для предварительной параметрической оценки стоимости проекта и прочности грунта на сдвиг в строительстве и геотехнической инженерии». Датчики . 21 (463): 463. Bibcode :2021Senso..21..463S. doi : 10.3390/s21020463 . PMC 7827696 . PMID  33440731 . Получено 24 июня 2022 г. . 
  68. ^ Deardorff, James W. (1978). "Эффективное прогнозирование температуры и влажности поверхности земли с учетом слоя растительности" (PDF) . Journal of Geophysical Research . 83 (C4): 1889– 903. Bibcode :1978JGR....83.1889D. CiteSeerX 10.1.1.466.5266 . doi :10.1029/JC083iC04p01889 . Получено 12 июня 2022 г. . 
  69. ^ Hursh, Andrew; Ballantyne, Ashley; Cooper, Leila; Maneta, Marco; Kimball, John; Watts, Jennifer (2017). «Чувствительность почвенного дыхания к температуре почвы, влажности и поставке углерода в глобальном масштабе». Global Change Biology . 23 (5): 2090– 103. Bibcode :2017GCBio..23.2090H. doi :10.1111/gcb.13489. PMID  27594213. S2CID  25638073. Архивировано (PDF) из оригинала 29 января 2018 г. Получено 12 июня 2022 г.
  70. ^ Форселла, Франк; Бенеч Арнольд, Роберто Л.; Санчес, Рудольфо; Герса, Клаудио М. (2000). «Моделирование появления всходов». Field Crops Research . 67 (2): 123–39 . Bibcode : 2000FCrRe..67..123F. doi : 10.1016/S0378-4290(00)00088-5 . Получено 19 июня 2022 г.
  71. ^ Benech-Arnold, Roberto L.; Sánchez, Rodolfo A.; Forcella, Frank; Kruk, Betina C.; Ghersa, Claudio M. (2000). «Экологический контроль покоя в семенных банках сорняков в почве». Field Crops Research . 67 (2): 105– 22. Bibcode :2000FCrRe..67..105B. doi :10.1016/S0378-4290(00)00087-3 . Получено 19 июня 2022 г. .
  72. ^ Herranz, José M.; Ferrandis, Pablo; Martínez-Sánchez, Juan J. (1998). «Влияние тепла на прорастание семян семи средиземноморских видов Leguminosae». Plant Ecology . 136 (1): 95– 103. Bibcode : 1998PlEco.136...95H. doi : 10.1023/A:1009702318641. S2CID  1145738. Получено 19 июня 2022 г.
  73. ^ McMichael, Bobbie L.; Burke, John J. (1998). «Температура почвы и рост корней». HortScience . 33 (6): 947– 51. doi :10.21273/HORTSCI.33.6.947. Архивировано (PDF) из оригинала 12 июля 2018 г. . Получено 19 июня 2022 г. .
  74. ^ Тиндалл, Джеймс А.; Миллс, Гарри А.; Рэдклифф, Дэвид Э. (1990). «Влияние температуры корневой зоны на поглощение питательных веществ томатом». Журнал питания растений . 13 (8): 939–56 . Bibcode : 1990JPlaN..13..939T. doi : 10.1080/01904169009364127 . Получено 19 июня 2022 г.
  75. ^ "Температура почвы". Эксетер, Соединенное Королевство: Met Office . Получено 19 июня 2022 г.
  76. ^ ab Lal, Ratan (1974). «Температура почвы, влажность почвы и урожайность кукурузы на мульчированных и немульчированных тропических почвах». Plant and Soil . 40 (1): 129– 43. Bibcode : 1974PlSoi..40..129L. doi : 10.1007/BF00011415. S2CID  44721938. Получено 19 июня 2022 г.
  77. ^ Ритчи, Джо Т.; НеСмит, Д. Скотт (1991). «Температура и развитие урожая». В Hanks, John; Ритчи, Джо Т. (ред.). Моделирование систем растений и почвы (1-е изд.). Мэдисон, Висконсин: Американское общество агрономии . стр.  5–29 . ISBN 978-0-89118-106-4. Получено 19 июня 2022 г. .
  78. ^ Vetsch, Jeffrey A.; Randall, Gyles W. (2004). «Производство кукурузы под влиянием сроков внесения азота и обработки почвы» (PDF) . Agronomy Journal . 96 (2): 502– 09. Bibcode :2004AgrJ...96..502V. doi :10.2134/agronj2004.5020 . Получено 19 июня 2022 г. .
  79. ^ Холмс, Р. М.; Робертсон, Г. В. (1960). «Вспучивание почвы на участках люцерны в зависимости от температуры почвы и воздуха». Канадский журнал почвоведения . 40 (2): 212– 18. doi :10.4141/cjss60-027 . Получено 19 июня 2022 г.
  80. ^ Дагессе, Дэрил Ф. (2013). «Влияние цикла замораживания на водоустойчивость почвенных агрегатов». Канадский журнал почвоведения . 93 (4): 473– 83. doi :10.4141/cjss2012-046 . Получено 26 июня 2022 г.
  81. ^ Dormaar, Johan F.; Ketcheson, John W. (1960). «Влияние формы азота и температуры почвы на рост и поглощение фосфора растениями кукурузы, выращиваемыми в теплице». Canadian Journal of Soil Science . 40 (2): 177– 84. doi :10.4141/cjss60-023 . Получено 26 июня 2022 г.
  82. ^ Фукс, Марсель; Таннер, Чемп Б. (1967). «Испарение с высыхающей почвы». Журнал прикладной метеорологии . 6 (5): 852–57 . Bibcode :1967JApMe...6..852F. doi :10.1175/1520-0450(1967)006<0852:EFADS>2.0.CO;2 . Получено 26 июня 2022 г. .
  83. ^ Ваггонер, Пол Э.; Миллер, Патрик М.; Де Ру, Генри К. (1960). «Пластиковое мульчирование: принципы и преимущества». Бюллетень Коннектикутской сельскохозяйственной экспериментальной станции . 634 : 1–44 . Получено 26 июня 2022 г.
  84. ^ Beadle, Noel CW (1940). «Температура почвы во время лесных пожаров и ее влияние на выживание растительности» (PDF) . Journal of Ecology . 28 (1): 180– 92. Bibcode :1940JEcol..28..180B. doi :10.2307/2256168. JSTOR  2256168 . Получено 26 июня 2022 г. .
  85. ^ ab Post, Дональд Ф.; Фимбрес, Адан; Матиас, Аллан Д.; Сано, Эдсон Э.; Акчоли, Лучано; Батчили, А. Карим; Феррейра, Лаэрте Г. (2000). «Прогнозирование альбедо почвы на основе данных о цвете почвы и спектральной отражательной способности». Журнал Американского общества почвоведения . 64 (3): 1027–34 . Бибкод : 2000SSASJ..64.1027P. дои : 10.2136/sssaj2000.6431027x . Проверено 26 июня 2022 г.
  86. ^ Macyk, TM; Pawluk, S.; Lindsay, JD (1978). «Рельеф и микроклимат в связи со свойствами почвы». Canadian Journal of Soil Science . 58 (3): 421– 38. doi :10.4141/cjss78-049 . Получено 26 июня 2022 г. .
  87. ^ Чжэн, Даолань; Хант-младший, Э. Рэймонд; Бегун, Стивен У. (1993). «Модель ежедневной температуры почвы на основе температуры воздуха и осадков для континентальных приложений». Climate Research . 2 (3): 183–91 . Bibcode : 1993ClRes...2..183Z. doi : 10.3354/cr002183 . Получено 26 июня 2022 г.
  88. ^ Kang, Sinkyu; Kim, S.; Oh, S.; Lee, Dowon (2000). «Прогнозирование пространственных и временных закономерностей температуры почвы на основе топографии, поверхностного покрова и температуры воздуха». Forest Ecology and Management . 136 ( 1– 3): 173– 84. Bibcode :2000ForEM.136..173K. doi :10.1016/S0378-1127(99)00290-X . Получено 26 июня 2022 г.
  89. ^ Бристоу, Кит Л. (1998). «Измерение тепловых свойств и содержания воды в ненасыщенной песчаной почве с использованием двухзондовых тепловых импульсных зондов». Сельскохозяйственная и лесная метеорология . 89 (2): 75– 84. Bibcode : 1998AgFM...89...75B. doi : 10.1016/S0168-1923(97)00065-8 . Получено 26 июня 2022 г.
  90. ^ Абу-Хамдех, Нидал Х. (2003). «Тепловые свойства почв, зависящие от плотности и содержания воды». Biosystems Engineering . 86 (1): 97– 102. Bibcode : 2003BiSyE..86...97A. doi : 10.1016/S1537-5110(03)00112-0 . Получено 26 июня 2022 г.
  91. ^ Beadle, NCW (1940). «Температура почвы во время лесных пожаров и ее влияние на выживание растительности» (PDF) . Journal of Ecology . 28 (1): 180–92 . Bibcode :1940JEcol..28..180B. doi :10.2307/2256168. JSTOR  2256168 . Получено 26 июня 2022 г. .
  92. ^ Барни, Чарльз В. (1951). «Влияние температуры почвы и интенсивности света на рост корней сеянцев сосны ладанной». Физиология растений . 26 (1): 146– 63. doi :10.1104/pp.26.1.146. PMC 437627. PMID 16654344.  Получено 3 июля 2022 г. 
  93. ^ Equiza, Maria A.; Miravé, Juan P.; Tognetti, Jorge A. (2001). «Морфологические, анатомические и физиологические реакции, связанные с дифференциальным ингибированием роста побегов и корней при низкой температуре у весенней и озимой пшеницы». Annals of Botany . 87 (1): 67–76 . doi :10.1006/anbo.2000.1301 . Получено 3 июля 2022 г.
  94. ^ Babalola, Olubukola ; Boersma, Larry; Youngberg, Chester T. (1968). "Фотосинтез и транспирация сеянцев сосны Монтерей как функция всасывания почвенной воды и температуры почвы" (PDF) . Физиология растений . 43 (4): 515– 21. doi :10.1104/pp.43.4.515. PMC 1086880 . PMID  16656800 . Получено 3 июля 2022 г. . 
  95. ^ Гилл, Дон (1975). «Влияние деревьев белой ели на микрорельеф вечной мерзлоты, дельта реки Маккензи». Канадский журнал наук о Земле . 12 (2): 263–72 . Bibcode : 1975CaJES..12..263G. doi : 10.1139/e75-023 . Получено 3 июля 2022 г.
  96. ^ Коулман, Марк Д.; Хинкли, Томас М.; Макнотон, Джеффри; Смит, Барбара А. (1992). «Холодостойкость корней и местное распространение субальпийских хвойных». Канадский журнал лесных исследований . 22 (7): 932–38 . doi :10.1139/x92-124 . Получено 3 июля 2022 г.
  97. ^ Биндер, Вольфганг Д.; Филдер, Питер (1995). «Повреждение от жары в саженцах белой ели в коробках (Picea glauca [Moench.] Voss): его предпосадочное обнаружение и влияние на производительность в полевых условиях». New Forests . 9 (3): 237–59 . Bibcode :1995NewFo...9..237B. doi :10.1007/BF00035490. S2CID  6638289 . Получено 3 июля 2022 г. .
  98. ^ McMichael, Bobby L.; Burke, John J. (1998). «Температура почвы и рост корней». HortScience . 33 (6): 947– 51. doi :10.21273/HORTSCI.33.6.947. Архивировано (PDF) из оригинала 12 июля 2018 г. . Получено 10 июля 2022 г. .
  99. ^ ab Landhäusser, Simon M.; DesRochers, Annie; Lieffers, Victor J. (2001). «Сравнение роста и физиологии Picea glauca и Populus tremuloides при различных температурах почвы». Canadian Journal of Forest Research . 31 (11): 1922–29 . doi :10.1139/x01-129 . Получено 10 июля 2022 г.
  100. ^ Хенингер, Рональд Л.; Уайт, Д.П. (1974). «Рост саженцев деревьев при разных температурах почвы». Forest Science . 20 (4): 363–67 . doi :10.1093/forestscience/20.4.363 (неактивен 1 ноября 2024 г.).{{cite journal}}: CS1 maint: DOI неактивен по состоянию на ноябрь 2024 г. ( ссылка )
  101. ^ Трайон, Питер Р.; Чапин, Ф. Стюарт III (1983). «Температурный контроль роста корней и корневой биомассы в таежных лесных деревьях». Канадский журнал лесных исследований . 13 (5): 827– 33. doi :10.1139/x83-112 . Получено 10 июля 2022 г.
  102. ^ Ландхойссер, Саймон М.; Силинс, Улдис; Лифферс, Виктор Дж.; Лю, Вэй (2003). «Реакция саженцев Populus tremuloides, Populus balsamifera, Betula papyrifera и Picea glauca на низкую температуру почвы и условия заболоченности почвы». Scandinavian Journal of Forest Research . 18 (5): 391– 400. Bibcode : 2003SJFR...18..391L. doi : 10.1080/02827580310015044. S2CID  85973742. Получено 10 июля 2022 г.
  103. ^ Тернер, NC; Джарвис, Пол Г. (1975). «Фотосинтез у ели ситхинской (Picea sitchensis (Bong.) Carr. IV. Реакция на температуру почвы». Журнал прикладной экологии . 12 (2): 561–76 . Bibcode : 1975JApEc..12..561T. doi : 10.2307/2402174. JSTOR  2402174. Получено 10 июля 2022 г.
  104. ^ Дэй, Толли А.; ДеЛусия, Эван Х.; Смит, Уильям К. (1990). «Влияние температуры почвы на поток стебля, газообмен побегов и водный потенциал Picea engelmannii (Parry) во время таяния снега». Oecologia . 84 (4): 474– 81. Bibcode :1990Oecol..84..474D. doi :10.1007/bf00328163. JSTOR  4219453. PMID  28312963. S2CID  2181646 . Получено 10 июля 2022 г. .
  105. ^ Грин, Д. Скотт (2004). «Описание специфических для условий детерминант конкуренции в бореальных и суббореальных смешанных насаждениях». Forestry Chronicle . 80 (6): 736– 42. doi :10.5558/tfc80736-6 . Получено 10 июля 2022 г.
  106. ^ Дэвидсон, Эрик А.; Янссенс, Иван А. (2006). «Температурная чувствительность разложения углерода в почве и обратные связи с изменением климата» (PDF) . Nature . 440 (7081): 165– 73. Bibcode :2006Natur.440..165D. doi :10.1038/nature04514. PMID  16525463. S2CID  4404915. Архивировано (PDF) из оригинала 9 апреля 2018 г. . Получено 17 июля 2022 г. .
  107. ^ Шефер, Кевин; Чжан, Тинцзюнь; Брухвилер, Лори; Барретт, Эндрю П. (2011). «Количество и сроки высвобождения углерода из вечной мерзлоты в ответ на потепление климата». Tellus B. 63 ( 2): 165– 80. Bibcode : 2011TellB..63..165S. doi : 10.1111/j.1600-0889.2011.00527.x . Получено 17 июля 2022 г.
  108. ^ Jorgenson, M. Torre; Racine, Charles H.; Walters, James C.; Osterkamp, ​​Thomas E. (2001). «Деградация вечной мерзлоты и экологические изменения, связанные с потеплением климата в Центральной Аляске». Climatic Change . 48 (4): 551–79 . Bibcode : 2001ClCh...48..551J. CiteSeerX 10.1.1.420.5083 . doi : 10.1023/A:1005667424292. S2CID  18135860. Получено 17 июля 2022 г. 
  109. ^ Донахью, Миллер и Шиклуна 1977, стр. 71.
  110. ^ "Цвет почвы никогда не лжет". Европейский союз геонаук . Получено 17 июля 2022 г.
  111. ^ ab Viscarra Rossel, Raphael A.; Cattle, Stephen R.; Ortega, A.; Fouad, Youssef (2009). «Измерения цвета почвы, минерального состава и содержания глины на месте с помощью спектроскопии vis–NIR». Geoderma . 150 ( 3– 4): 253– 66. Bibcode :2009Geode.150..253V. CiteSeerX 10.1.1.462.5659 . doi :10.1016/j.geoderma.2009.01.025 . Получено 17 июля 2022 г. . 
  112. ^ ab Blavet, Didier; Mathe, E.; Leprun, Jean-Claude (2000). «Связь между цветом почвы и продолжительностью заболачивания на типичном склоне западноафриканского гранитогнейсового основания». Catena . 39 (3): 187– 210. Bibcode :2000Caten..39..187B. doi :10.1016/S0341-8162(99)00087-9 . Получено 17 июля 2022 г. .
  113. ^ Shields, JA; Paul, Eldor A.; St. Arnaud, Roland J.; Head, WK (1968). «Спектрофотометрическое измерение цвета почвы и его связь с влажностью и органическим веществом». Canadian Journal of Soil Science . 48 (3): 271– 80. doi :10.4141/cjss68-037. hdl : 10217/81101 . Получено 17 июля 2022 г.
  114. ^ ab Barrón, Vidal; Torrent, José (1986). "Использование теории Кубелки-Мунка для изучения влияния оксидов железа на цвет почвы" (PDF) . Journal of Soil Science . 37 (4): 499– 510. doi :10.1111/j.1365-2389.1986.tb00382.x . Получено 17 июля 2022 г. .
  115. ^ Понж, Жан-Франсуа; Шевалье, Ришар; Луссо, Филипп ( 2002 ). «Индекс гумуса: интегрированный инструмент для оценки свойств лесной подстилки и верхнего слоя почвы». Журнал Американского общества почвоведов . 66 (6): 1996–2001 . Bibcode : 2002SSASJ..66.1996P. doi : 10.2136/sssaj2002.1996. S2CID  92303060. Получено 17 июля 2022 г.
  116. ^ Морель, Ноэли; Салмон, Сандрин; Понж, Жан-Франсуа; Махон, Натали; Море, Жак; Мюрате, Одри (2010). «Оказывает ли инвазивный вид Reynoutria japonica влияние на почву и флору городских пустошей?». Биологические вторжения . 12 (6): 1709–19 . Bibcode : 2010BiInv..12.1709M. doi : 10.1007/s10530-009-9583-4. S2CID  2936621. Получено 17 июля 2022 г.
  117. ^ Дэйви, Брайан Г.; Рассел, Джеймс Д.; Уилсон, М. Джефф (1975). «Оксид железа и глинистые минералы и их связь с цветами красных и желтых подзолистых почв около Сиднея, Австралия». Geoderma . 14 (2): 125–38 . Bibcode : 1975Geode..14..125D. doi : 10.1016/0016-7061(75)90071-3 . Получено 24 июля 2022 г.
  118. ^ Андерсон, Дарвин В. (1979). «Процессы образования и трансформации гумуса в почвах Великих канадских равнин». Журнал почвоведения . 30 (1): 77– 84. doi :10.1111/j.1365-2389.1979.tb00966.x . Получено 24 июля 2022 г.
  119. ^ Водяницкий, Юрий Н.; Васильев А.А.; Лессовая, София Н.; Сатаев Э.Ф.; Сивцов, Анатолий В. (2004). «Образование оксидов марганца в почвах». Евразийское почвоведение . 37 (6) : 572–84 . Проверено 24 июля 2022 г.
  120. ^ Fanning, DS; Rabenhorst, MC; Bigham, JM (1993). "Цвета кислых сульфатных почв". В Bigham, JM; Ciolkosz, EJ (ред.). Цвет почвы (1-е изд.). Fitchburg, Wisconsin: Soil Science Society of America . стр.  91–108 . ISBN 978-0-89118-926-8. Получено 24 июля 2022 г. .
  121. ^ "Цвет почвы". Министерство сельского хозяйства США – Служба охраны природных ресурсов . Получено 24 июля 2022 г.
  122. ^ Коул, И.С.; Марни, Д. (2012). «Наука о коррозии труб: обзор литературы по коррозии черных металлов в почвах». Corrosion Science . 56 : 5–16 . Bibcode : 2012Corro..56....5C. doi : 10.1016/j.corsci.2011.12.001 . Получено 24 июля 2022 г.
  123. ^ Нур, Эхтерам А.; Аль-Мубараки, Аиша (2014). «Влияние влажности почвы на коррозионное поведение стали X60 в различных почвах». Arabian Journal for Science and Engineering . 39 (7): 5421– 35. doi :10.1007/s13369-014-1135-2. S2CID  137468323. Получено 31 июля 2022 г.
  124. ^ Амрхельн, Кристофер; Стронг, Джеймс Э.; Мошер, Пол А. (1992). «Влияние солей для борьбы с обледенением на подвижность металлов и органических веществ в придорожных почвах». Environmental Science and Technology . 26 (4): 703– 09. Bibcode : 1992EnST...26..703A. doi : 10.1021/es00028a006 . Получено 31 июля 2022 г.
  125. ^ Samouëlian, Anatja; Cousin, Isabelle; Tabbagh, Alain; Bruand, Ary; Richard, Guy (2005). «Электросопротивление в почвоведении: обзор». Soil and Tillage Research . 83 (2): 173– 93. Bibcode : 2005STilR..83..173S. CiteSeerX 10.1.1.530.686 . doi : 10.1016/j.still.2004.10.004. S2CID  53615967. Получено 31 июля 2022 г. 

Библиография

  • Донахью, Рой Лютер; Миллер, Рэймонд В.; Шиклуна, Джон К. (1977). Почвы: Введение в почвы и рост растений. Prentice-Hall. ISBN 978-0-13-821918-5.
  • «Arizona Master Gardener». Cooperative Extension, College of Agriculture, University of Arizona . Получено 27 мая 2013 г.
  • Стефферуд, Альфред, ред. (1957). Почва: Ежегодник сельского хозяйства 1957. Министерство сельского хозяйства США. OCLC  704186906.
    • Келлог. «Мы ищем; мы учимся». В Stefferud (1957).
    • Симонсон. «Что такое почвы». В Stefferud (1957).
    • Рассел. «Физические свойства». В Stefferud (1957).
    • Ричардс и Ричардс. «Влажность почвы». В Stefferud (1957).
    • Уодли. «Рост растений». В Stefferud (1957).
    • Оллавей. «pH, кислотность почвы и рост растений». В Stefferud (1957).
    • Коулмен и Мелих. «Химия pH почвы». В Stefferud (1957).
    • Дин. «Питание растений и плодородие почвы». В Stefferud (1957).
    • Эллисон. «Азот и плодородие почвы». В Stefferud (1957).
    • Олсен и Фрид. «Фосфор почвы и плодородие». В Stefferud (1957).
    • Рейтемейер. «Калий и плодородие почвы». В Stefferud (1957).
    • Джордан и Райзенауэр. «Сера и плодородие почвы». В Стефферуде (1957).
    • Холмс и Браун. «Железо и плодородие почвы». В Stefferud (1957).
    • Seatz & Jurinak. «Цинк и плодородие почвы». В Stefferud (1957).
    • Рассел. «Бор и плодородие почвы». В Stefferud (1957).
    • Рейтер. «Медь и плодородие почвы». В Stefferud (1957).
    • Шерман. «Марганец и плодородие почвы». В Stefferud (1957).
    • Stout & Johnson. «Микроэлементы». В Stefferud (1957).
    • Бродбент. «Органическая материя». В Stefferud (1957).
    • Кларк. «Живые организмы в почве». В Stefferud (1957).
    • Флемминг. «Управление почвой и борьба с насекомыми». В Stefferud (1957).
Взято с "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Физические_свойства_почвы&oldid=1268656168"