Вероятно, прежде всего следует рассмотреть такую характеристику почвы, как текстура,-KQTOpaя JIддaзyмeaa«т-xooтв ствующиерШ(Зрдии частиц глиiЬIпьIли и песка в почве. Частицы диаметром менее "1)701)2" мм -это глина, диаметром 0,002-0,05 мм -пыль и 0,05-2,0 мм -песок [Ю]". Соответствующее количество этих компонент определяет название текстуры (например, песчанистая глина, пылеватый суглинок и т. д.), которое дается отдельному типу почв (рис. V.12). Бла-,00 годаря очень маленькому раз-

..!..«» меру частиц, как, например, в

...............• глинистых почвах, они распо-

.•••*"* ложены очень близко друг к

другу, и расстояние между ними небольшое. С другой стороны, соответственно, из-за больших размеров частиц песка воздушное пространство меж--гТ"" i i i i i i i ДУ ними больше, а это делает

5 20

0,5 0,7 0,9 1,1 1,3 1,5 1,7 1,9 2,1 2,3 2,5 ВОЗМОЖНЫМ перемещение боль-Длина волны (МКМ) количества воздуха или

воды через песчаные почвы по

Рис. V.11. Кривые спектральной от- сравнению С ГЛИНИСТЫМИ поч-

ражательнои способности трех типов тг

почв с низким содержанием влаги, и. Когда есть влага, каж-

полученные спектрофотометром DK- дя частица ПОЧВЫ покрыта

2: очень тонким слоем или плен-

I - пылеватая почва (Принстон), 2 - песча- коЙ ВОЛЫ ВОЛЗ ТЗКЖе ЧЯНИМЯ-ная почва (Челси), 3 - чернозем, богатый виды, видй laiKJic ddHHMd перегноем (Карлайсл) [9] СТ НСКОТОруЮ ЧаСТЬ ЗапОЛНеН-

ного воздухом пространства между частицами почвы. Хотя пленка воды, которая может покрыть частицу почвы, в лучшем сл-учае очень тонкая, миллионы маленьких таких частиц глины могут содержать значительное количество воды. Кроме того, так как воздушное пространство между частицами глинистых почв очень мало, вода не высыхает и даже не испаряется с них так легко, как с песчаных почв, которые состоят из частиц большего размера, и воздушное пространство между частицами больше. Зависимость между размером частиц почвы и содержанием в ней влаги значительно влияет на спектральные характеристики почв (V.13, V.14 и V.15).

На рис. V.13 даны типичные кривые отражательной способности песчаной почвы с различным содержанием влаги. Довольно большой размер частиц песка обеспечивает испарение большей части влаги из песка, высушиваемого воздухом. Следовательно, значительного уменьшения отражательной способности воздушносухих песчаных почв в полосах водного поглощения

* В международной системе граница между пылью и песком определяется как 0,02 мм, а не 0,05 мм, как в этой схеме, которая используется Министерством сельского хозяйства США и большинством американских ученых-почвоведов.

нет. Однако песчаные почвы, не подвергшиеся воздушной сушке и содержащие значительное количество воды, дают четкое уменьшение отражательной способности в полосах поглощения приблизительно при 1,4; 1,9 и 2,7 мкм. Это те же самые полосы водного поглощения, которые рассматр~ивались в разделе V.2, где мы исследовали зависимость между отражательной способ-

Рис. V.12. Треугольник текстур почв, показывающий соответствующее процентное содержание частиц глины (менее 0,002 мм), пыли (0,002-0,05 мм) и песка (0,05-2,0 мм) в различных классах текстур почв (Отдел по исследованию почв Министерства сельского хозяйства США [10])

ностью и содержанием влаги в растительности. Так же, как и в случае с растительностью, при увеличении содержания влаги в почве отражательная способность уменьшается, особенно в. полосах водного поглощения. Причина этого заключается в том, что падающее излучение сильно поглощается водой именно в этих диапазонах длин волн, независимо от того, содержится ли вода в почве или растительности. Как отмечалось ранее, полосы водного поглощения при 1,4 и 1,9 мкм представляют собой обертоны основных частот (2,66; 2,73 и 6,27 мкм), в которых вибрируют молекулы воды. Уменьшение отражательной способности в полосах водного поглощения вызывает ее уменьшение в длинах волн между полосами водного поглощения.

( В видимом диапазоне спектра также наблюдается четкое уменьшение отражательной способности влажной почвы по сравнению с сухой почвой. Каждый, наверное, неоднократно

0,5 0,7 0,9 1,1 1,3 1.5 1,7 1,9 2,1 2,3 Длина волны (мкм)

Рис. V.13. Кривые спектральной отражательной способности песчаных почв Челси с тремя уровнями содержания влаги:

I - 0-4%, 2 - 5-12%, 3 - 22-32% \3]

Рис. V.14. Кривые спектральной отражательной способности пыле-ватого суглинка Нрютонии с различным содержанием влаги ([И], @ авт. право 1965. Компания Уилья.чс и Уилкенс, Мэриленд. Приводится по разрешению авторов)

Рис. V.15. Кривые спектральной отражательной способности типичной глинистой почвы (штат Пембрук) с различным содержанием влаги:

1 - 2-6%, 2 - 35-40% \3]

60 г

0,5 0,7

1,0 1.5 2,0 ..

Длина волны (мкм)

1,1 1,3 1,5 1,7 1,9 2,1 2,3 длина волны {мкм)

наблюдал такое явление: когда капли дождя падают на сухой песок на пляже, на почву в саду или даже на тротуар, они темнеют вследствие уменьшения отражательной способности. Вы также могли заметить, что если почва влажная с самого начала, то дальнейшее увеличение в ней содержания влаги не всегда вызывает соответствующее уменьшение отражательной способности (т. е. потемнение цвета). То, что две кривые влажного песка (см. рис. V.13) показывают одинаковую отражательную способность в более коротких длинах волн, иллюстрирует это явление.

Наглядный пример зависимости между увеличением содержания влаги и уменьшением отражательной способности приведен на рис. V.14. В этом примере даже кривая воздушносухого пылеватого суглинка показьшает уменьшение отражательной способности в полосах водного поглощения. Это происходит потому, что небольшие размеры частиц пыли (по сравнению с песком) позволяют им. удерживать значительное количество воды, даже когда почва находится в воздушно-сухом состоянии.

На рис. V.15 кроме общего уменьшения уровня отражательной способности с увеличением содержания влаги видно также, что благодаря очень маленькому- размеру частиц глины, воз-