Место издания:ИБ ФИЦ Коми НЦ УрО РАН Москва, Сыктывкар
Первая страница:937
Последняя страница:938
Аннотация:Применение микроморфологического метода актуально для ре-
шения комплексной задачи генетического почвоведения – отклика
почв на условия окружающей среды. Наиболее тонкие перестройки
почвенного профиля можно выявить при использовании морфометри-
ческого подхода в микроморфологии и дальнейшей статистической
обработке числовых данных. В рамках анализа новообразований важ-
ным направлением является морфометрическая оценка распределения
в микромассе глинистых кутан, в частности, количественная оценка
формирования иллювиальной толщи за счет включения натеков
в основную массу почвы. В мировой практике принято оценивать
участие иллювиальной глины по площади, занимаемой натеками,
по отношению ко всей площади шлифа, при этом отсутствует про-
граммное обеспечение, позволяющее получать эти морфометрические
характеристики. Основные трудности получения количественных
микроморфологических данных в шлифах связаны с отсутствием
стандартных значений цветовых характеристик пикселей изобра-
жения, сложностью интерпретации результатов 2D расчетов на 3D
объекты и ограничением точности толщиной шлифа (30 мкм). Эти
проблемы решены в рамках настоящей работы в специализированном
модуле ПО «Thixomet Pro».
Микроморфологические параметры натечных образований ис-
следовались в шлифах из профилей текстурно-дифференцированных
почв: почвы на двучленных отложениях северной и южной подзон
европейской территории России (Московская, Тверская, Архангель-
ская области); почвы железного века и эпохи бронзы, погребенные под
оборонительными валами и курганами, расположенные на границе
лесной зоны и лесостепи.
Для микроскопического оборудования – поляризационный микро-
скоп Olympus BХ51 с цифровой фотокамерой Olympus DP26 (Центр
коллективного пользования научным оборудованием «Функции и
свойства почв и почвенного покрова» Почвенного института им.
В.В. Докучаева) – адаптирован модуль программного обеспечения
«Thixomet Pro». Использование данного программного обеспечения по-
зволяет полностью визуализировать иллювиированную глину с исполь-
зованием синтезированной круговой поляризации). На комбинации
оригинальных и синтезированных изображений проводился анализ
для разделения изотропных непрозрачных объектов, внутрипедной
массы, пор, зерен минералов, глинистых новообразований разных
типов. Разработан алгоритм автоматической оценки количества иллю-
виированной и внутриагрегатной глины в микростроении текстурных
горизонтов. Анализ основан на различных показателях элементов
микростроения в изображениях, полученных при разном типе света
(NII – поляризованный свет без анализатора, NX – поляризованный
свет с анализатором, PartlyXPL – поляризованный свет с включен-
ным в частичной поляризации анализатором, CPL – синтезированная
программно-круговая поляризация). Методика позволяет разделить
литогенные, педогенные (реликтовые и современные) натечные гли-
нистые новообразования, количественно их описать с помощью 20
параметров (количество, площадь, форма, размер, расположение
относительно поры и др.). Получены количественные показатели
распределения натечных новообразований и внутрипедной глины в
иллювиальных горизонтах и произведена оценка интенсивности про-
явления элювиально-иллювиального процесса. Показано, что активно
иллювиируемая глина составляет менее 50% по площади от общего
содержания глинистого вещества в шлифе. Сопоставление данных
гранулометрического анализа с данными сегментации показывает
заметное сходство: 24.1% частиц <0.001 мм получено аналитическим
методом и 22.4% площади в совокупности занимают внутрипедная
глина и кутаны по результатам сегментации.
Таким образом, разработаны цифровые методы морфометрии в
микроморфологии почв на основе компьютерного анализа изображе-
ний; получены уникальные данные о количественном распределе-
нии классов глинистого вещества в почвенной массе, что улучшает
понимание динамики перемещения и локализации глины при ее
стабилизации в почве.