Файл: Количественные методы в мелиорации засоленных почв..pdf

стке 6) — коэффициенты вариации выше 25%. Существен­ ную разницу в оценке засоленности болотно-луговых почв нельзя объяснить различными условиями увлажнения, так как и в том и в другом случаях уровень грунтовых вод за­ легал глубже 2,5 м от поверхности; паводковых затоплений в 1968 г. не отмечалось. Более ясный ответ на этот вопрос можно найти при анализе видового состава солей, из кото­ рого складывается суммарная их концентрация, и состава растительного покрова.

На болотно-луговых почвах пологих склонов прирусло­ вых валов меандрирующего действующего протока Или (пло­ щадка 6, разрез 13) во все периоды отбора проб в поверх­ ностном, наиболее засоленном почвенном горизонте отмеча­ ется хлоридно-сульфатный кальций-натриевый тип химиз­ ма, чаще сульфатно-хлоридный кальций-натриевый с актив­ ным участием соды при гидрокарбонатном засолении грунто­ вых вод; растительный покров отличается большим много­ образием видового состава (тростник, солодка, качим и дру­ гие виды лугового разнотравья).

Болотно-луговые почвы ровных обширных понижений с резкими выположенными песчаными буграми, располо­ женные на значительном расстоянии от действующих водо­ токов (площадка 3, разрез 7) вблизи зоны влияния оз. Бал­ хаш, имеют в поверхностном горизонте максимального соленакопления хлоридно-сульфатный магний-натриевый тип химизма. В видовом составе солей отмечаются высокие кон­ центрации Na2SC>4 при слабом участии NaCl. Качественный состав солей устойчив по сезонным периодам. Более одноро­ ден и растительный покров, который не имеет ясно выра­ женной пятнистости и характеризуется однообразием видо­ вого состава. В составе растительного покрова преобладают тростниково-вейниковые сообщества с незначительной при­ месью лугового разнотравья. В данном случае низкая сте­ пень варьирования показателей засоленности и других компонентов, способствующих формированию этой неодно­ родности, характеризует процесс обсыхания этих почв как постепенный и длительный к другой переходной стадии почв — их опустыниванию. На участках, аналогичных клю­ чевому участку 6, процесс обсыхания почв не является очень длительным, в данном случае почва сохраняет высо­ кую активность динамичной системы. При подобных усло­ виях действие гидрологического фактора нужно рассмат­ ривать в многолетнем аспекте.

Приведенные выше примеры являются типичными для естественных условий формирования почв. На территории современной дельты Сырдарьи широкое распространение

147

имеют массивы орошения. При аналогичных условиях поч­ вообразования, даже при высоком естественном засолении почв, до периода освоения при длительном промывном ре­ жиме орошения, вариация свойств по засоленности значи­ тельно уменьшается в пределах почвенного контура и всего массива орошения, при этом степень варьирования показа­ телей засоления различных расчетных слоев по коэффици­ ентам вариации не превышает 20 % ; концентрация солей по профилю довольно равномерная даже при частичной реставрации засоления.

Таблица 10

Результаты вариационно-статистической обработки суммарного содержания солей (в °/о) во вторичном солончаке Казалинского массива орошения по данным десятикратного отбора проб 1968 г.

{площадка 1, разрез 1)

Приведенные выше (табл. 10) показатели характеризу­ ют вторичный солончак, использованный для посева риса

ив какой-то степени видоизмененный орошением. В естест­ венных условиях солончаки имеют различную степень варь­ ирования показателей, наиболее высокую при преобладании в видовом составе легкорастворимых солей и при близком уровне залегания грунтовых вод.

Таким образом, в рассмотренных примерах причины воз­ никновения неоднородностей засоления почв могут быть совершенно различными. В дельтовых областях основным фактором вариабельности является гидрологический режим

иусловия грунтового увлажнения. Поэтому высокая вариа­ бельность засоления отмечается как по генетическим гори­ зонтам, так и по расчетным слоям. Максимальное проявле­ ние неоднородности приурочено к верхней границе капил­ лярной каймы. Сезонные наблюдения по площадкам за вод­ но-солевым режимом почв свидетельствуют о широком диапазоне колебаний залегания горизонта капиллярной каймы, вследствие чего вариабельность засоления наиболее высокая. Следовательно, чем больше динамика факторов засоления независимо от того, в какую сторону направлен

148

процесс, тем выше изменчивость свойств. В большинстве случаев максимум неоднородности отмечается в осенний период максимального соленакопления. На массивах с пе­ риодическим паводковым затоплением максимум неодно­ родности отмечается в весенний период после затопления при частичной реставрации засоления.

При практических рекомендациях, связанных с выпол­ нением мелиоративных работ, оценка неоднородности засо­ ления должна рассматриваться в соответствии с анализом всех природных факторов. Вместе с тем в дельтовых обла­ стях, где почва является очень динамичной системой, ча­ сто не имеет смысла проводить оценку вариабельности за­ соления по генетическим горизонтам, целесообразнее использовать данные по расчетным слоям, в основном верх­ него метрового почвенного слоя.

На незасоленных гидроморфных почвах средневариа­ ционные показатели существенно не отличаются от типич­ ного разреза, а степень дисперсии данных, даже если и яв­ ляется высокой, то находится в пределах точности опреде­ лений. Поэтому оценка вариабельности свойств в подобном случае необязательна. При довольно сильном поверхност­ ном засолении таких почв основное внимание при изучении вариабельности следует обратить на этот горизонт макси­ мального соленакопления.

При аналогичных условиях формирования степень не­ однородности примерно одинакова на ключевых участках различного размера. Это обстоятельство является основным при объективизации мелиоративных исследований с помо­ щью статистических правил как на небольших ключевых участках, так и на более обширных массивах, поэтому воз­ можно использовать полученные показатели для составле­ ния мелиоративного прогноза территории.

§ 2. Засоленность как случайный процесс

При статистическом рассмотрении какого-либо почвен­ ного признака (влажность, содержание гумуса и т. д.) счи­ тается, что данный признак есть случайная величина (Дмит­ риев, 1966; Маргулис, 1971). В действительности почвове­ дам больше приходится иметь дело со случайными функци­ ями или случайными процессами.

С л у ч а й н о й в е л и ч и н о й |(р) в рассматриваемом случае является значение засоления в данной точке почвы в данный момент времени. Поскольку одна из координат точки, а именно глубина, выбирается вполне определенной при проведении исследований, то пространство элементар­

149

законом распределения, соответствующих п уровням глуби­ ны. С другой стороны, можно считать, что мы имеем дело

ния случайной величины в зависимости от глубины. Так как содержание солей изменяется во времени, то распреде­

ление их должно описываться с л у ч а й н ы м п р о ц е с с о м

£(рК,t).

Измеренные значения засоления почвы на одном и том же фиксированном уровне в каждом шурфе можно рассмат­ ривать как случайную выборку значений g(p) из генераль­ ной совокупности, а в каждом уровне в одном и том же шурфе — как реализацию функции £(р, h) или как реализа­ цию процесса £(р, h, t), поскольку время тоже фиксировано. Иначе можно получить реализацию случайного процесса, зафиксировав значения всех неслучайных параметров (а не так, как рассматривалось выше). В нашем случае такими параметрами будут глубина и время. Для каждой фиксиро­ ванной глубины можно рассмотреть совокупность фиксиро­

можно представить в виде множества случайных величин. В теории оценок параметров случайных процессов такая модель является основной.

Случайные процессы могут быть самых различных ти­ пов. Проведенные исследования позволяют предполагать, что рассматриваемый многомерный случайный процесс должен обладать свойствами нестационарности, немарковости. Однако в данной монографии этот вопрос ставится толь­ ко в качестве проблемной задачи, решению которой должна быть посвящена другая сложная и обширная работа.

§ 3. Проблемы получения заданной достоверности при мелиоративных исследованиях

Достоверность исходных почвенно-гидрогеологических данных должна быть не ниже вероятности (обеспеченности) работы оросительной или осушительной систем, принятой в проекте (эта обеспеченность, как известно, обосновывается технико-экономическими расчетами). В связи с интенсив­ ным использованием орошаемых и осушаемых земель наи­ более типичной обеспеченностью в настоящее время можно считать обеспеченность в 90%. Следовательно, можно при­

150