Вплив лісових насаджень на теплофізичні властивості чорноземів південних
Анотація
Мета. Оцінка впливу лісових насаджень Robinia pseudoacacia L. та Quercus robur L. на температуропровідність, теплоємність та теплопровідність чорноземів південних.
Методи. Теплофізичні властивості ґрунтів визначали методом імпульсного нагрівання з використанням спеціально розробленої установки та програмного забезпечення. Температуру ґрунту в польових умовах визначали на поверхні ґрунту та на глибинах за допомогою температурних датчиків. Температуру повітря вимірювали цифровим анемометром-термометром-вологоміром Starmeter (ST8021).
Результати. Вплив лісових насаджень на теплофізичні властивості виконували з використанням ґрунтових зразків, відібраних з зональних чорноземів південних (використовувався як контроль), чорноземів південних під насадженням R. pseudoacacia та під насадженням Q. robur поблизу м. Зеленодольська (Криворізький район, Дніпропетровська область). Встановлено, що зростання лісових насаджень зумовило зниження температури поверхні, температури на глибині 50 см, середньої температури шару 0–50 см чорноземів південних порівняно з зональним чорноземом південним. Шар 0–50 см зонального чорнозему південного характеризується більш різкими змінами температури порівняно з чорноземами південними під лісовими насадженнями. Ріст лісового насадження R. pseudoacacia на чорноземі південному призвів до зростання величин його теплофізичних властивостей верхніх горизонтів порівняно з зональним чорноземом південним. Вплив насадження Q. robur на чорнозем південний зумовив зростання величин його температуропровідності, зменшення величин теплоємності та практично не призвело до змін величин теплопровідності.
Висновки. Насадження R. pseudoacacia зумовлює більш виражену зміну теплофізичних властивостей чорноземів південних порівняно з насадженням Q. robur, особливо це стосується верхніх горизонтів досліджуваних чорноземів південних.
Завантаження
Посилання
Medvedev, V. V., Bulyhin, S. Yu., & Vitvitskyi, S. V. (2018). Soil physics. NUBiP, Kyiv. Retrieved from https://dglib.nubip.edu.ua/server/api/core/bitstreams/b7cce2be-3af2-4e13-a6af-cb605534aa61/content (in Ukrainian)
Yun, P., Hu, M.-J., Ying, A., Wang, X.-Q. (2023). Testing of coral sand thermal physical parameters and comparative analysis of prediction models. Yantu Lixue/Rock and Soil Mechanics, 44(3), 884–895. https://doi.org/10.16285/j.rsm.2022.1321
Zhao, B. W., Zhao, Y., Liu, H., Li, Y. Q., Duan, K. X., & Zhang, X. (2021). Effect of Wheat Straw Biochar on Thermophysical Properties of Loessial Soil. Nature Environment and Pollution Technology, 20(3), 1033–1039. https://doi.org/10.46488/nept.2021.v20i03.010
Lunt, P. H., Fuller, K., Fox, M., Goodhew, S., & Murphy, T. R. (2022). Comparing the thermal conductivity of three artificial soils under differing moisture and density conditions for use in green infrastructure. Soil Use and Management, 39(1), 260–269. https://doi.org/10.1111/sum.12841
Zhu, X., Gao, Z., Chen, T., Wang, W., Lu, C., & Zhang, Q. (2022). Study on the Thermophysical Properties and Influencing Factors of Regional Surface Shallow Rock and Soil in China. Frontiers in Earth Science, 10, 864548. https://doi.org/10.3389/feart.2022.864548
Bublik, S., Semin, M., Levin, L., Brovka, A., & Dedyulya, I. (2023). Experimental and Theoretical Study of the Influence of Saline Soils on Frozen Wall Formation. Applied Sciences, 13(18), 10016. https://doi.org/10.3390/app131810016
Petcu, C., Dobrescu, C. F., Dragomir, C. S., Ciobanu, A. A., Lăzărescu, A. V., & Hegyi, A. (2023). Thermo-physical Characteristics of Clay for Efficient Rammed Earth Wall Construction. Materials, 16(17), 6015. https://doi.org/10.3390/ma16176015
Alpar, S., Berger, J., Rysbaiuly, B., & Belarbi, R. (2024). Estimation of soils thermophysical characteristics in a nonlinear inverse heat transfer problem. International Journal of Heat and Mass Transfer, 218, 124727. https://doi.org/10.1016/j.ijheatmasstransfer.2023.124727
Yakuba, M. S., & Gorban, V. A. (2021). Historical creations aspects and functioning features of field protective forest plantations in the steppe zone of Ukraine. Issues of steppe forestry and forest reclamation of soils, 50, 33–43. https://doi.org/10.15421/442104 (in Ukrainian)
Dubyna, D. V., Ustymenko, P. M., Baranovski, B. A., & Karmyzova, L. A. (2023). Forest strips of Ukraine in the modern realities, state assessment and ways of their restoration. Agrology, 6(2), 38–44. https://doi.org/10.32819/021205
Wu, W., Chen, G., Meng, T., Li, C., Feng, H., Si, B., & Siddique, K. H. M. (2023). Effect of different vegetation restoration on soil properties in the semi-arid Loess Plateau of China. Catena, 220, 106630. https://doi.org/10.1016/j.catena.2022.106630
Wang, J., Zhao, W., Wang, G., & Pereira, P. (2022). Afforestation changes the trade-off between soil mois-ture and plant species diversity in different vegetation zones on the Loess Plateau. Catena, 219, 106583. https://doi.org/10.1016/j.catena.2022.106583
. Kazakov, V. L, Paranko, I. S., Smetana, M. G., Shipunova, V. O., Kotsyruba, V. V., & Kalinichenko, O. O..Natural geography of Kryvbas (2005). KDPU, Kryvyi Rih. (in Ukrainian)
Gorban, V. A. (2019). Soil thermal properties of forest biogeocenoses in steppe zone as a diagnostic indica-tor of their soil genesis. Fundamental and Applied Soil Science, 19(1), 26–30. https://doi.org/10.15421/041905
Corasaniti, S., Coppa, P., Potenza, M., & Bovesecchi, G. (2023). Probes for Contemporary Measurement of Thermal Conductivity, Thermal Diffusivity, and Convection Heat Transfer. ASME Journal of Heat and Mass Transfer, 145(6). https://doi.org/10.1115/1.4056369
Grytsan, Yu. I. (2000). Ecological foundations of the transforming effect of forest vegetation on the steppe environment. DSU, Dnipropetrovsk. (in Ukrainian).
Ivanko, I. A. (2016). The ecological role of light structure in the formation of artificial forest plantations in the steppe zone of Ukraine. Biogeocenological studies of the forests of the steppe zone of Ukraine. Svidler A.L., Dnipro, 155–171 (in Ukrainian)
Dehtiarov, V. V. (2011). Humus of chernozems of the left-bank forest-steppe and steppe of Ukraine. Maidan, Kharkiv, 360 (in Ukrainian)
Yakovenko, V. M., & Bilova N. A. (2018). Biogenic microstructuring of forest soils of the steppe zone of Ukraine. Serdiuk T.K., Dnipro, 204 (in Ukrainian)
Avecilla, F., Panebianco, J. E., Iturri, L. A., de Oro, L. A., Comas, R. N., & Buschiazzo, D. E. (2023). Dust deposition in agricultural landscapes: Temporal and spatial dynamics along a transect into a natural forest patch. Aeolian Research, 63–65, 100887. https://doi.org/10.1016/j.aeolia.2023.100887
Liu, M., Zhao, L., Hu, G., Xiao, Y., Xiao, M., Zhao, J., Chu, X., & Li, X. (2024). Improved thermal conductivity parameterization of SHAW model in permafrost regions on the Qinghai-Tibet Plateau. Cold Regions Science and Technology, 218, 104057. https://doi.org/10.1016/j.coldregions.2023.104057
Schjønning, P. (2021). Thermal conductivity of undisturbed soil – Measurements and predictions. Geoderma, 402, 115188. https://doi.org/10.1016/j.geoderma.2021.115188
Kharel, G., Dhakal, M., Deb, S. K., Slaughter, L. C., Simpson, C., & West, C. P. (2023). Effect of Long-Term Semiarid Pasture Management on Soil Hydraulic and Thermal Properties. Plants, 12(7), 1491. https://doi.org/10.3390/plants12071491
Авторське право (c) 2024 Горбань В.А., Білова Н.А.
Цю роботу ліцензовано за Міжнародня ліцензія Creative Commons Attribution 4.0.
Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:
- Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License 4.0 International (CC BY 4.0), котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див. The Effect of Open Access).
