Окислительно-восстановительные условия регенерации антропогенно-измененных почв нарушенного сложения

возрастает в первые три года; через 20 лет наблюдается обратная тенденция,

6. В дерновом горизонте элювиального ре-зектозема после техногенного воздействия содержание оснований ТМагО и К20 снижается относительно естественного аналога ненарушенного сложения (различия достоверны при Р < 0,05), а затем, с увеличением дернового горизонта возрастает, не достигая уровня, наблюдаемого в естественных аналогах.

7. Величина молекулярных отношений 8Юг/ А1;гОз и БЮг/ИгОз в элювиальном резектоземе практически неизменна и имеет уровень, свидетельствующий о сохранении подзолообразовательных процессов в формирующемся

дерновом горизонте. Иллювиальный резекто-зем характеризуется увеличением отношения БЮз/АЬОз (с 7 до 12) в первые 3 года после нарушения почв.

8. Таким образом, изменения во времени некоторых параметров валового химического состава верхнего слоя резекгоземов носят колебательный характер: после строительства ЛЭП выщелачивается магний, калий, выносится фосфор и накапливается кальций, марганец, а к 20-летнему возрасту наблюдается обратная тенденция.

Работа выполнена при финансовой поддержке программы «Университеты России» № ур.07.01.402.

ЛИТЕРАТУРА

1 «Методические рекомендации по выявлению деградированных и загрязненных земель». Письмо МИНПРИРОДЫ от 27 марта 1995 г. №3-15/582.

2. Кирилова Е.Л. Изменение свойств дерново-подзолистых суглинистых почв при прекращении антропогенного воздействия /7 Тез. докл. междунар, студенч. конф. «Кризис почв, ресурсов: причины и следствия». М., 1997.

3. Костенков Н.М. Окислительно-восстановительные режимы в почвах периодического переувлажнения. М., 1987.

4. Крупская Л,Т., Новикова Е.В. Свойства пород и особенности почвообразования в техногенных экосистемах // VIII Всесоюзный съезд почвоведов. Сибирское отд. АН СССР. Новосибирск, 1989. Ms 1.

5 Крупская Л .Т. Техногенное разрушение почв на горных предприятиях Юга Дальнего Востока России и их рекультивация. Автореф.т дис, д-ра биол. наук. Владивосток, 1994. Рукопись.

8. Захарченко А.В. О морфологических особенностях профиля антропогенно-измененных почв II Матер, межд, науч конф. <sГеоэкологические проблемы почвоведения и оценки земель». Томск, 2002. Т, 1.

7. Зонн С.В, Железо в почвах. М., 1982,

8. Суханов ПА, Лерцович А.Ю. Антропогенное преобразование земель и его отражение в классификации почв. СПб., 1996, Выл. 45.

9. Тонконогов В,Д., Шилов Л.Л, 0 классификации антропогенно-преобразованных почв II Почвоведение, 1990. № 1,

10. Трофимов С,С, Экология почв и почвенные ресурсы Кемеровской области, Новосибирск, 1985.

11. Хахалкин В.8., Захарченко А,В., Нехорошее О.Г. Ландшафтно-экологический анализ территории стационара «Ломачевка» как натурной модели // Вопросы географии Сибири. Томск, 1999,

12. Хахалкин В.В., Захарченко А.В. Экспериментальные исследования по оценке влияния ЛЭП СВН и УВН на структуру ландшафтных систем //География в Томском университете; итога, проблемы, перспективы: Материалы конференции. Томск, 1999,

13. Kneale W.R., White R.E. The movement of water through cores of dry (cracker) clayloam glassland topsoil. "J, Soil sci." V 67.1984, № '-4.

УДК 631.4

• A.B. Захарченко

ОКИСЛИТЕЛЬНО-ВОССТАНОВИТЕЛЬНЫЕ УСЛОВИЯ РЕГЕНЕРАЦИИ АНТРОПОГЕННО-ИЗМЕНЕННЫХ ПОЧВ НАРУШЕННОГО СЛОЖЕНИЯ

Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники

Введение

Почвы нарушенного сложения являются одним из наиболее распространенных явлений индустриально развитых районов. Эффект накопления площадей антропогенно-измененных

почв (образование техногенных ландшафтов, И! [дустриал ь н ы х « пусты н ь») со пу тствует

снижению продуктивное™ экосистем, что уже сейчас сказывается на балансе СО? в атмосфере планеты [I]. Данные явления заметно проявляются на территории Западной Сибири [2, с. 9-19; 3 |.

Педотурбация почв выражается в перераспределении форм окисленного и восстановленного железа в почвенном профиле. Этот процесс на тяжелых породах всегда сопровождается поверхностным переувлажнением и движением внутрипочвенной влаги вниз по склону, если таковой есть. Но временное избыточное увлажнение элювиального слоя всегда провоцирует переменный режим окислительновосстановительных процессов [4]. После снятия древесного яруса и строительства ЛЭП-500 кВ на просеке присутствует множество рытвин, что создает условия для переувлажнения антропогенно-измененных почв (АИП) на подтрассо-вых территориях. Поэтому на просеке в это время следует ожидать преобладания восстановительных условий в почвах при его переменном режиме. Затем, в процессе изменения всей экосистемы просеки с формированием луговых сообществ, наблюдается тенденция к стабилизации режима увлажнения почв.

Исходя из общих теоретических предпосылок почвоведения и физической химии предположено, что трансформация почвенной матрицы горизонтов, существовавших до педотурбации профиля, в другие (заново формирующиеся) должно сопровождаться изменением химического потенциала объема минеральной твердой фазы почв с изменением валентности оксидов железа. Поэтому предположено, что для диагностики и оценки степени регенерации АИП возможно использование соотношения валовых форм железа, так как в процессе развития АИП происходит качественная перестройка матрицы исходных почвенных горизонтов ненарушенного сложения.

Объекты и методики

В качестве объектов исследования выступали антропогенно-измененные дерново-подзолистые почвы просеки ЛЭП-500 кВ, слабонарушенные и естественные почвы ненарушенного сложения. Географически опытные площади располагались на выровненных участках макросклона Арчекасского кряжа и являются интерзональными склоновыми по отношению к зональным темно-серым и лугово-черноземным почвам в плакорном положении [5].

11ри разработке методики оценки деградированных земель просеки ЛЭП-500 кВ использовано письмо Минприроды РФ № 3-15/582 от 27 марта 1995 г. [6]. Термином стратолиты (СЛ) обозначим стратифицированные почвы,

резектоземы - почвы потерявшие часть естественных горизонтов в результате срезания слоя почвы при строительстве ЛЭП. Резектозем элювиальный (РЭ) - почвы, потерявшие верхний гумусовый горизонт (А)) и частично элювиальный (Аг), который экспонируется на поверхности. Резектозем иллювиальный (РИ) - почвы, потерявшие верхний гумусовый горизонт и элювиальный, частично или полностью переходный АгВ). На поверхности экспонируется переходный или один из иллювиальный горизонтов (В). Полный резектозем (РП) - почва, срезанная до материнской или подстилающей породы.

Определение содержания железа по 'Гамму и валовых форм железа проводилось по стандартным методикам [7-9].

Результаты

Изучение техногенно-преобразованных дерново-подзолистых почв позволило выявить закономерности распределения содержания валовых форм двух- и трехвалентного железа в почвенном профиле. Распределение общего железа подчиняется нормальному закону распределения случайной величины (ср. зн. -2,55±0,09, ст. откл. = 0,31, п = 44). Суммарное содержание железа (Ге) в профиле дерново-подзолистых почв ненарушенного сложения, окружающих просеку ЛЭП, изменяется с характерным локальным минимумом в элювиальном горизонте в пределах от 2-3,5 % на абсолютно сухую навеску.

На глубинах от 15 до 30 см заметно его снижение, обусловленное элювиальным процессом. Растворы органических кислот, поступающие из гумусового горизонта, и микробиологическая деятельность способствуют переходу железа в подвижное состояние и снижению его содержания в этом слое. Такое же снижение общего содержания железа отмечается в нижней части профиля почв, где преобладают условия грунтового о глеемИЯ.

Закономерность взаимосвязи двух- и трехвалентного железа, характерная для естественных дерново-подзолистых почв района исследований, имеет обратную логарифмическую зависимость Ре2Оэ = 5,6 -- 7,6*1.^(РеО), что является следствием уравнения Нернста. Но в этом случае химический потенциал рассматривается как внешний фактор, вызывающий перераспределение окисленных и восстановленных форм железа. Следствием является увеличение содержания трехвалентного железа (У, %) с глубиной

0.00

к

ю

1.00

2.00

Формы желе 33, %

3.00 4.00 5. ОС

6.00

7.00

200

Рис. 1. Распределение содержания оксида трех- (1) и двухвалентного (2) железа (% на абсолютно сухую навеску) в профиле дерново-подзолистых почв почв ненарушенного сложения

(X, см) в профиле дерново-подзолистых почв ненарушенного сложения возрастает по квадратичной зависимости (У = 2,8261 X1,9 при

К" = 0,78), а двухвалентного убывает - почти по кубической (У = 27,369Х‘2’6 при Н2 = 0,82) (рис. 1).

Для илистой фракции дерново-подзолистых почв характерна обратная линейная взаимосвязь между закисиым и окисным железом. Содержание закисного железа от общей суммы железа в илистой фракции гумусового горизонта этих почв достигает 50 %, элювиального - 35-66 % и затем снижается с глубиной по логарифмическому закону.

Содержание валового двухвалентного железа в резектоземе элювиальном достаточно динамично изменяется в процессе регенерации (рис. 2). Сразу же после нарушения почв наблюдается снижение содержания Ре20з, а количество двухвалентного железа возрастает относительно естественных почв, что связано с увеличением гидроморфизма почв просеки и процессами поверхностного оглеения.

К двадцатилетнему возрасту резектозема соотношение Ре2+ и РеЗ+ стабилизируется. Изменения в резектоземе направлены к тому соотношению окисленных и восстановленных форм железа, какие наблюдаются в дерново-подзолистых почвах. Угол наклона зависимости характеризует пространственную напряжен-

ность окислительно-восстановительных процессов в почвах. Наибольшая напряженность наблюдается в резектоземах 3-летнего возраста (3) и уменьшается в резектоземах 20-летнего возраста (2), приближаясь к положению в почвах ненарушенного сложения.

Наиболее значительные изменения содержания трехвалептного железа отмечаются в профиле иллювиального резектозема. Для иллювиального горизонт почв ненарушенного сложения характерны высокие значения содержания окисного железа (более 5 %), а в элювиальном слое - менее 5 % .

Через 20 лет развития профиля резектозема в слое 0-30 см, соответствующему элювиальному, содержание БезОз существенно снижается (рис. 3). В соответствии с логарифмической зависимостью между двух- и трехвалентным железом содержание РеО увеличивается почти в 3 раза относительно иллювиального горизонта естественных почв ненарушенного сложения.

Совместив данные содержания валового ИегОз (%) в профиле дерново-подзолистых почв и в соответствующих, слоях резектоземов и стратолитов 20-летнего возраста, проведен расчет непараметрического коэффициента корреляции Кендалла (тау)(табл. 1).

Оказалось, что распределение содержания Ре?Оз в профиле дерново-подзолистых почв

4.50 .............

1_д(Н) см

Рис, 2. Зависимости содержания РеО (% от общего Ре) от логарифма глубины (см) профиля элювиального резектозема (РЭ): 1 - дерново-подзолистая почва ненарушенного сложения без А1,2 - РЭ 20-летнего возраста,

3 - РЭ через 3 года после строительства ЛЭП

достоверно коррелирует с таковым в элювиальном (РЭ) и иллювиальном резектоземах (РИ). Выявлена слабая связь по содержанию Рег03 между дерново-подзолистыми почвами и стратолитами (СЛ). В то же время, содержание РечОз в профиле стратолитов достоверно кор-релироваио с профилем иллювиального резектозема (тау = 0,57).

Обсуждение

Генетической особенностью данных почв является то обстоятельство, что валового железа содержится больше, чем в дерново-подзолистых почвах Салаирского кряжа, Горной Шории, Томь-Яйского междуречья [10, 11]. Его миграция в профиле слабо выражена и обусловлена сезонными увеличениями подвижности.

Известно, что железо является одним из наиболее динамичных параметров валового химического состава, реагирующего на смену

о к исл ительн о - вое ста н о вител ь н ы х условий. Формы железа отражают генетические особенности почв [12]. Рассуждая по аналогии, можно предположить использование форм железа для диагностики АИЛ и выявления различий между ними. В этой связи, закономерности распределения железа в почвенном профиле, в качест-

ве модели изменений техногенно-нарушенных почв, представляют определенный научный интерес.

Проявление поверхностного и грунтового оглеения связано как с неодинаковыми условиями среды, так и с неоднозначными по составу, свойствам и масштабу новообразованными продуктами [13, р. 512-528; 14]. Изучение особенностей процессов восстановления ДИП показывает, что поверхностное и грунтовое глееобразо-вание в таежных ландшафтах являются взаимосвязанными процессами. Как показано на рис. 3, при развитии элювиального резектозема, от нарушенной поверхности до покрытой дерниной, наблюдается увеличение валового содержания закиси железа в элювиальной части профиля в пропорциональном его снижении в нижней -зоне почвенно-грунтового оглеения. Таким образом, увеличение биохимической активности в верхней регенерирующей части профиля, провоцирующее поверхностное оглеение, сопровождается равнозначными процессами окисления железа в нижней грунтово-глеевой, что может быть обусловлено их электрохимической сопряженностью. Такие потенциалопределяюшие электрохимические системы известны в геохимии [15, с. 467-482; 16]. Однако для выяснения обстоятельств по этому вопросу необходимы

Дерново-подзолистые почвы у=

Глубина см а

Иллювиальный резектозем у-

10 20 30 40 50 60 70 80

Глубина см

б

Рис. 3. Распределение РвгОз (% от общего) в профиле а - дерново-подзолистой почвы ненарушенного сложения,

б - иллювиального резектозема

Таблица ]

Коэффициенты корреляции (тау Кенделла) содержания Ге^Оз (%) в профиле дерново-подзолистой почвы и АИП

КепсІаІІ Таи Соггеїаііопз

Почва Д/п почвы РИ РЭ

Д/п почвы 1,00 - -

РИ 0,55 1,00 -

РЭ 0,62 0,33 1,00

СП 0,35 0,57 0,33

прямые параллельные измерения электрического И электрохимического потенциалов ПОЧВЫ Ш 31й!..

Элювиальная часть профиля АИГ1 характеризуется накоплением закисных форм железа (поверхностное оглеение), иллювиальная -окисных, что соответствует морфологическому облику окружающих дерново-подзолистых почв [17]. С возрастом профиля элювиального резектозема, как видно из рис. 3, происходит нарастание оглеенности верхней части и окисленности нижней. Следовательно, коэффициент регрессии валовой восстановленной формы железа (% от общего) от логарифма глубины можно использовать для оценки возраста АИП, По-видимому, такая закономерность .свойственна интерзональным дерново-подзолистым почвам макросклонов в Западной Сибири.

Окислительно-восстановительная система почв на основе железа изменяется в соответствии с электрохимической обстановкой (Ре34' + е = Ре2+). Источником электрона является органическая часть почвенного раствора, которая, соответственно, окисляется при участии ферментов почвенных микроорганизмов [18, 19, р. 197-212]. Процесс окисления связан с выделением энергии' и происходит при активном участии железоредуцирующих микроорганизмов [20, 21]. Восстановительные процессы в профиле почв развиваются при использовании микроорганизмами в качестве источника энергии органического субстрата, что было показано на примере красно-желтой глинистой почвы типик Акрутоксекс [22, р. 1245-1248].

Так как его общее содержание незначительно изменяется., железо в основной своей массе в почвенном профиле мигрирует вместе с илом [23]. Эго выражается в линейной зависимости между содержанием двух- и трехвалентного железа в илистой фракции. В зависимости от pH и ЕЬ среды в почвах переменного увлажнения межпакетное железо может изменять свою валентность, тем самым являясь причиной разрушения слоистых силикатов [22]. Повышенное содержание РеО в илистой фракции вызвано тем, что закисное железо в октаэдрических позициях слоистых силикатов может достигать 40 % от общего его количества [21].

Хорошо известно, что почвы нарушенного сложения развиваются по зональному типу почвообразования [24, с. 96-163]. То же самое наблюдается и в случае ветровального педоком-плекса [25]. Более точно это правило можно выразить следующим образом - всякая почвен-

ная система стремится к облику окружающих почв, как наиболее устойчивому по отношению к факторам' почвообразования.

В соответствии с основной парадигмой почвоведения факторы - время (история), климат, растительность, рельеф - воздействуют на поверхность Земли с формированием профиля зональной почвы. Это положение бесспорно, но возникает вопрос - что «сообщает» почве нарушенного сложения ее конечную цель развития после произошедшей педотурбации? Наиболее точную формулировку этой проблемы можно найти у С.С. Трофимова [3]. Если речь идет о саморазвитии почв, то все перечисленные факторы являются внешними но отношению к почвенному телу. Можно предположить существование внут-рипочвеиной системы, которая сразу же после нарушения сложения отображает на себя свой будущий образ, проецируя его с окружающего педоландшафта. Проекция осуществляется через изменения химического потенциала АИП, который, в свою очередь, находит отражение в изменении отношения валового содержания форм железа. Изменения потенциала вызваны движением влаги через пористые тела (глины) [27].

Как видно из рис. 4 распределение окисного железа в профиле иллювиального резектозема 20-летнего возраста фактически совпадает с таковым для почв ненарушенного сложения. В табл. 1 на основе коэффициента Кендалла проведена корреляция содержания валового трехвалентного железа почвенных профилей. Сравнивались по форме кривой распределения Ре20з профили АИП и окружающих АИП почв ненарушенного сложения. Оказалось, что несмотря на то, что по морфологическому строению иллювиальные резектоземы не имеют признаков подзолообразования и морфологически не выражено поверхностное оглеение, по распределению валовых форм железа они коррелируют с почвенными профилями почв ненарушенного сложения, тем самым как бы предвидя свою будущую организацию. Гумусового горизонта в этих почвах еще нет, а соотношение двух- и трехвалентного железа в профиле такое, как будто он есть. Между профилями РЭ и РИ коэффициент Кендалла мал по величине и не достоверен. Такое значение тау вызвано тем, что «молодые» РЭ имеют промежуточное положение мбжду естественными почвами и 20-летними РЭ.

Профили стратолитов миоценовой тропической коры выветривания, располагающиеся

вблизи опор ЛЭП, имеют значимое тау Кендалла с иллювиальными резектоземами, но низкое значение коэффициента с естественными почвами и элювиальными резектоземами. Как известно из геохимии ландшафтов, древние тропические коры выветривания но составу и свойствам резко отличаются от современных гумидных, По-видимому, эти свойства являются ведущими в формировании их окислительно-восстановительного профиля.

Таким образом, уже в первые три года после педотурбации АИП проецируют с окружающего педоландшафта на свой профиль восстановительные условия на элювиальную часть, окислительную обстановку - на иллювиальную, восстановительную - на подстилающие породы, что в дальнейшем предопределяет их развитие.

Выводы

1. В профиле дерново-подзолистых почв ненарушенного сложения содержание оксида трехвалентного железа убывает по квадратичной зависимости, а двухвалентного - почти по кубической (с дробной и отрицательной степенью), что объясняется логарифмической зависимостью между ними.

2. Зависимость двух- и трехвалентных форм валового железа в илистой фракции описывается уравнением линейной регрессии, что вызвано накоплением закисных форм железа в октаэдрических позициях глинистых минералов.

3. Окислительно-восстановительные условия антропогенно-измененных почв просеки существенно изменяются за время регенерации почв нарушенного биогеоценоза. С возрастом профиля элювиального резектозема происходит нарастание оглеенности верхней части и окисленности нижней. Коэффициент регрессии валового содержания восстановленной формы железа (% от общего) от логарифма глубины (см) можно использовать для оценки возраста

АИП на начальных стадиях регенерации.

4. Выявлено увеличение биохимической активности регенерирующей часги профиля, которое сопровождается равнозначными процессами его окисления железа в нижней оглее-ной, что может быть обусловлено их электрохимической взаимосвязью.

5. Показано, что к 20-летнему возрасту АИП окислительно-восстановительный профиль иллювиальных резектоземов согласуется с таковым дерново-подзолистых почв ненарушенного сложения.

6. Исходя из корреляционного анализа профилей АИП и почв ненарушенного сложения по содержанию трехвалентного железа (% от общего), показано сходство окислительновосстановительных условий через 20 лет после прокладки посеки и строительства ЛЭП-500 кВ между дерново-подзолистыми почвами и элю-в иал ьны м и, ил: 1 юви альны м и резектозе м а м и. Окислительные условия стратолитов древней коры выветривания не согласуются с профильным распределением окисной формы железа, но отмечается корреляция с таковым иллювиального резектозема.

7. Для объяснения корреляции окислительно-восстановительных профилей валового содержания форм железа между дерново-подзолистыми почвами и АИП предложено существование виутрипочвенной системы, которая сразу же после нарушения своего сложения отображает на себя будущий образ своего почвенного тела, проецируя его с окружающего педоландшафта. Такая проекция осуществляется через изменения химического потенциала АИП, который, в свою очередь, находит отражение в изменении отношения валового содержания форм железа.

Работа выполнена при финансовой поддержке программы «Университеты России» №ур.07.01.402.

ЛИТЕРАТУРА

1. Реймерс Н.Ф. Экология (теории, законы, правила, принципы и гипотезы). М., 1994,

2, Ковалев Р.В., Таранов С А Земельные ресурсы Сибири, проблемы и перспективы их использования II Почвоведение, 1978, № 12.

3, Трофимов С.С. Экология почв и почвенные ресурсы Кемеровской области, Новосибирск, 1985.

4. Корсунов В.М., Ведрова Э.Ф, Диагностика почвообразования в зональных лесных почвах, Новосибирск, 1982,

5. Хахалкин В,В., Захарченко А.В., Нехорошее О,Г, Ландшафтно-зкопогический анализ территории стационара «Ломачеака» как натурной модели II Вопросы географии Сибири. 1999,

6, Методические рекомендации по выявлению деградированных и загрязненных земель, Письмо МИНПРИРОДЫ от 27 марта 1995 г. № 3-15682.

7, Аринушкина Е.Ф, Руководство по химическому анализу по^в, М,, 1970.

8. Зонн С.В., Рукака А.Н. Методы определения несиликатных форм железа в почвах II Почвоведение. 1978. № 2.

В. И. Коваленок, Быстрые и медленные процессы в памяти дискретных автоматов

9. Зонн С.В, Железо в почвах: (Генетические и географические аспекты). М., 1982,

10. Ковалева С.Р., Корсунов В.М., Таранов С.А. Лесные почвы горного окаймления юго-востока Западной Сибири (Восточный Алтай, Горная Шория, Салаир). Новосибирск, 1974.

11. Хмелев В.А,, Панфилов В.П., Дюкарев А.Г. Генезис и физические свойства текстурно-дифференцированных почв. Новосибирск, 1988.

12. Зонн С.В., Еоошкина А.Н., Карманова Л.А. О группах и формах железа как показателях генетических различий почв II Почвоведение. 1975. NHO,

13. Brown Т.Н., Mahler R,L. The distribution of Si, Al, and Fe compounds in two molsols differing in landscape position, Communic. in Soil Sc. Plant Analysis. 1987. T. 18. № 5,

14. Зайдельман Ф.Р. Подзоло- и глееобразование. М., 1974,

15. Крайнов С.Р., Рыженко Б.Н. Окислительно-восстановительные потенциалзадающие системы подземных вод/'/'Геохимия. 1992. №4,

18, Крайнов С,Р., Рыженко Б.Н,. Швец В.М, Геохимия подземных вод (теоретические, прикладные и экологические аспекты), М., 2004,

17, Захарченко А,В, Распределение содержания валовых форм двух-, трехвалентного железа в профиле антропогенно-преобразованных и дерново-подзолистых почвах II Современные проблемы почвоведения Сибири. Томск, 2004,

18, Логинов Л,Ф. Роль окислительно-восстановительных систем гуминовых кислот в естественных процессах: Депонированная рукопись. Тюмень, 1987,

19, Tiedje J.M., Sextone A.J., Parkin T.V,, Reosbech N.P. Anaerobic processes in soil Development in plan and soil science. 1984.

20, Аристовская T.B, Микробиология подзолистых почв, M, - Л,, 1965.

21, Костенков Н.М. Окислительно-восстановительные режимы в почвах периодического переувлажнения. М., 1987.

22, Сои to W., Sanzonowicz С,, Barcellos A de О, Factors affecting oxidation-reduction processes in art oxsiol with a seasonal water table. Soil Sc, Soc. America J, 1985. T. 49, № 5.

23, Зонн C.B., Костенкова А.Ф., Мусорок Г.П., Хавкина Н.В. Псевдооподзоливание и его диагностирование составом и распределением форм железа II Почвоведение. № 2.1978.

24, Трофимов С.С., Клевенская И,Л., Рагим-Заде Ф.К, и др.,Проблема восстановления техногенно-нарушенных земель II Основы использования и охраны почв Западной Сибири, Новосибирск, 1989,

25, Скворцова Е,Б, Экологическая роль ветровалов. М., 1983.

26, Sridhan A., Jayadeva M.S. Approximate potential - distence relationship far Clay. "Austal. J. Soil Res", 1980, № 4,

УДК 681.3.04

В.И. Коваленок

БЫСТРЫЕ И МЕДЛЕННЫЕ ПРОЦЕССЫ В ПАМЯТИ ДИСКРЕТНЫХ АВТОМАТОВ

Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники

Дискретные автоматы, в конечном итоге, являются электронными коммутирующими схемами с памятью. Они широко распространены в вычислительной технике и в системах управления. Их теория хорошо развита [1]. Если установить общность дискретных автоматов с наборными машинами, она становится полезной во всех случаях, где используется наборный метод синтеза сложных объектов из более простых.

В предлагаемой вниманию статье высказано мнение о подобии дискретных автоматов наборным машинам с конвейером, роль которого исполняют элементы памяти автоматов, скорость переключения которых разная, быстрая или медленная.

Наборный метод синтеза изображений текстов обычно связывают с полиграфией, где он впервые появился и нашел широкое распространение. Возможно, что идеи метода развили идеи строительства зданий из готовых элементов, которые были известны человечеству задолго до этого.

Его прогрессивность связывают в первую очередь с возможностью разбирать печатные формы.

Влияние наборного метода явно заметно в конструкциях современных ЭВМ на уровне элементной базы и программ. Изучение ЭВМ дает повод говорить о влиянии наборного метода на структуры ЭВМ и дискретных автоматов.

В дискретных автоматах отображение информации происходит над абелевой группой целых чисел - компонент абстрактного времени. Это время задается номерами строк и столбцов в таблицах возбуждения памяти и выходов. В процессе выполнения алгоритма автоматы компенсируют составляющие абстрактного времени, заданные на этапе проектирования автоматов, то есть на этапе программирования предстоящих действий. Разработать дискретный автомат и запрограммировать его последующие действия означает практически одно и то же.