ИССЛЕДОВАНИЕ ВОДНО-ФИЗИЧЕСКИХ И ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ПОЧВ ПИТОМНИКА ОПЫТНОГО ОТДЕЛА ИНТРОДУКЦИИ И ЛЕСОВЕДЕНИЯ БГИТА
Марченко С.И., Разуванова М.П. (БГИТА, г. Брянск, РФ)
A finding of investigation physical and chemical properties of soils of a forest nursery is introduced. Planar models of a modification of properties of soils in space are constructed. Distribution curves of frequencies are parsed.
Для успешного выращивания стандартного посадочного материала в лесных питомниках необходимо постоянно отслеживать изменения основных водно-физических и физико-химических свойств почв, особенно – верхних почвенных горизонтов, которые в первую очередь осваиваются корневыми системами молодых выращиваемых растений. Особенно актуально знание свойств почв вновь образованных питомников, предназначенных для выращивания посадочного материала в производственных масштабах.
С целью детального исследования водно-физических и физико- химических свойств почв заложенного в кв. 1 Опытного отдела интродукции и лесоведения БГИТА лесного питомника в период летней учебной практики по почвоведению студентами лесохозяйственного факультета были отобраны почвенные образцы, характеризующие пахотный горизонт (Апах). Почвы питомника преимущественно глубоко- и средне дерновые, освоенные, песчаные на зернистых аллювиальных отложениях. Образцы отбирались в различных частях питомника (фиксированные местоположения) с глубины 5-10 см. Анализы выполнены в почвенно-химической лаборатории кафедры лесоводства, лесных культур и почвоведения студентами II курса, причем исследование большей части образцов характеризовалось 2-3-х кратной повторностью.
Построение моделей (рисунок 1) выполнялось средствами Surfer 8; подбор частотных распределений (рисунок 2) – средствами EasyFit 5.5 Professional.
Получены следующие результаты:
- содержание органических остатков в почвенных образцах колеблется от 0,3 до 2,4%; частоты удовлетворительно описываются Wakeby-распределением (α=6,3195; β=18,055; γ=0,60249; δ=-0,29742; ξ=0,21235) - нулевая гипотеза подтверждена на основании критерия Anderson-Darling=3,4281; α=0,01;
- содержание скелета колеблется от 0,09 до 3,49%; частоты лучше других описываются Burr-распределением (k=0,42124; α=4,9586; β=0,41887; γ=0). Ни один из критериев оценки не позволил подтвердить нулевую гипотезу;
- содержание физического песка колеблется от 78,4 до 99,6%; частоты удовлетворительно описываются Wakeby-распределением (α=64,184; β=16,962; γ=7,1411; δ=-0,55913; ξ=82,202) - нулевая гипотеза подтверждена на основании критерия Anderson-Darling=76,274; α=0,01;
|
Результаты статистической обработки |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
Основное отклонение полное (σx) |
3,95 |
% |
|||
|
Осн. ошибка основного отклонения (±mσ) |
0,05 |
% |
|||
|
Среднеарифметическая величина (Mx) |
40,29 |
% |
|||
|
Осн. ошибка средней величины (±mMx) |
0,07 |
% |
|||
|
Критерий достоверн. средней величины (tMx) |
544,8 |
|
|||
|
Коэффициент изменчивости (Cx) |
9,81 |
% |
|||
|
Точность опыта (Px) |
0,18 |
% |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
Дополнительные статистические показатели |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
Минимальное значение (min) |
28,65 |
% |
|||
|
Максимальное значение (max) |
48,70 |
% |
|||
|
Асимметрия (As) |
-0,237 |
|
|||
|
Эксцесс (E) |
-0,525 |
|
|||
|
Медиана (Me) |
40,47 |
% |
|||
Рисунок 1 – Варьирование общей порозности почв на территории питомника
- содержание пыли колеблется от 0,35 до 21,57%; частоты хорошо описываются Dagum-распределением (k=0,15707; α=12,872; β=13,233; γ=0) - нулевая гипотеза подтверждена на основании критериев Kolmogorov-Smirnov=0,02685; р=0,03182; α=0,02 и Anderson-Darling=2,4125; α=0,05;
Рисунок 2 – Результаты подбора частотного распределения для порозности
Burr-распределение: 
, где
k=7,9502; a=12,508; b=49,254
Критерии Отклонить нулевую гипотезу?
Kolmogorov-Smirnov =0,0243; р=0,06717; α=0,05 No
Anderson-Darling =5,5549; α=0,01 Yes
χ2 = 92,909; p<0,001; α=0,01 Yes
- содержание ила колеблется от 0,04 до 1,45%; частоты удовлетворительно описываются Wakeby-распределением (α=1,189; β=3,9166; γ=0,30382; δ=-0,23234; ξ=0,05307) - нулевая гипотеза подтверждена на основании критерия Kolmogorov-Smirnov=0,01053; р=0,90582; α=0,2;
- величина объемной массы почвы колеблется от 1,21 до 1,66 г/см3; частоты лучше других описываются Kumaraswamy-распределением (a1=1,6282; a2=4,7592; a=1,2105; b=1,7358). Ни один из критериев оценки не позволил подтвердить нулевую гипотезу;
- величина плотности твердой фазы почвы колеблется от 2,16 до 2,53 г/см3; частоты лучше других описываются Frechet (3P)-распределением (a=1,5631E+8; b=9,9953E+6; g=-9,9953E+6). Ни один из критериев оценки не позволил подтвердить нулевую гипотезу;
- величина полной влагоемкости колеблется от 29,2 до 54,5%; частоты хорошо описываются Generalized Extreme Value-распределением (k=0,05438; s=3,2288; m=36,554) - нулевая гипотеза подтверждена на основании критериев Kolmogorov-Smirnov=0,02087; р=0,16347; α=0,1 и Anderson-Darling =2,7426; α=0,02;
- величина порозности колеблется от 28,6 до 48,7%; частоты удовлетворительно описываются Burr-распределением (k=7,9502; a=12,508; b=49,254) - нулевая гипотеза подтверждена на основании критерия Kolmogorov-Smirnov=0,0243; р=0,06717; α=0,05;
- величина суммы обменных оснований колеблется от 1,77 до 31,24 мг-экв./100 г почвы; частоты лучше других описываются Generalized Pareto-распределением (k=-0,70581 s=16,533 m=3,7995). Ни один из критериев оценки не позволил подтвердить нулевую гипотезу;
- величина гидролитической кислотности колеблется от 0,86 до 5,28 мг-экв./100 г почвы; частоты лучше других описываются Wakeby- распределением (a=8,4811; b=4,9038; g=0,66535; d=-0,43328; x=1,5862). Ни один из критериев оценки не позволил подтвердить нулевую гипотезу;
- величина емкости обмена колеблется от 4,54 до 34,39 мг-экв./100 г почвы; частоты лучше других описываются Wakeby-распределением (a=3866,0; b=510,6; g=19,997; d=-0,8549; x=0). Ни один из критериев оценки не позволил подтвердить нулевую гипотезу;
- величина степени насыщенности почвы основаниями колеблется от 49,2 до 93,1%; частоты лучше других описываются Johnson SB-распределением (g=-0,47534; d=0,57047; l=39,779; x=51,173). Ни один из критериев оценки не позволил подтвердить нулевую гипотезу;
- величина актуальной кислотности колеблется от 5,18 до 6,39 рН; частоты удовлетворительно описываются Wakeby-распределением (a=0,69127; b=1,5675; g=0,10785; d=0,01635; x=5,2368) - нулевая гипотеза подтверждена на основании критерия Kolmogorov-Smirnov=0,02933; р=0,01432; α=0,01;
- величина обменной кислотности колеблется от 4,04 до 5,98 рН; частоты удовлетворительно описываются Wakeby-распределением (a=1,6504; b=1,0978; g=0,00968; d=0,54486; x=4,0507) - нулевая гипотеза подтверждена на основании критерия Kolmogorov-Smirnov=0,02072; р=0,1694; α=0,1;
- содержание гумуса (вносился торф) колеблется от 1,44 до 12,05%; частоты лучше других описываются Pearson Type 5-распределением (a=8,8391; b=46,869). Ни один из критериев оценки не позволил подтвердить нулевую гипотезу;
- содержание обменного калия колеблется от 0,64 до 9,92 мг/100 г почвы; частоты удовлетворительно описываются Wakeby-распределением (a=8,9918; b=19,391; g=2,8239; d=-0,34976; x=1,0546) - нулевая гипотеза подтверждена на основании критерия Kolmogorov-Smirnov=0,02664; р=0,03395; α=0,02;
- содержание подвижного фосфора колеблется от 3,82 до 24,86 мг/100 г почвы; частоты удовлетворительно описываются Wakeby-распределением (a=37,491; b=9,3981; g=5,1154; d=-0,35309; x=5,5998) - нулевая гипотеза подтверждена на основании критерия Kolmogorov-Smirnov=0,02738; р=0,02703; α=0,02.
Анализируя полученные результаты, можно констатировать, что при подборе частотных распределений, характеризующих водно-физические и химические свойства почв питомника чаще других встречается Wakeby-распределение. Визуальное сравнение частотных распределений демонстрирует, в отдельных случаях, наличие нескольких максимумов (трансгрессии), что свидетельствует не в пользу однородности исследуемого участка (объясняется возможным переносом почвенного материала в результате хозяйственной деятельности человека, эрозионно-денудационных или аллювиальных процессов).