Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Экология и физические свойства почв Оренбургского Предуралья

ВАК РФ 03.00.16, Экология

Автореферат диссертации по теме "Экология и физические свойства почв Оренбургского Предуралья"

На правах рукописи

КЛЕВЦОВА Ирина Николаевна

ЭКОЛОГИЯ И ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ПОЧВ ОРЕНБУРГСКОГО ПРЕДУРАЛЬЯ

03.00.16 - Экология

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

1 6 ОКТ 2008

0ренбург-2008

003448934

Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Оренбургский государственный университет» Научный руководитель доктор биологических наук, профессор

Русанов Александр Михайлович

Официальные оппоненты: доктор биологических наук, профессор

Шеин Евгений Викторович

доктор биологических наук, профессор Рябинина Зинаида Николаевна

Ведущая организация Владимирский научно-исследовательский институт

сельского хозяйства РАСХН

Защита состоится 29 октября 2008 г. в 14 часов на заседании диссертационного совета Д 212.181.05 при Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Оренбургский государственный университет», по адресу: 460018, г. Оренбург, проспект Победы, 13, ауд. 6205.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГОУ ВПО «Оренбургский государственный университет» по адресу: 460018, г. Оренбург, проспект Победы, 13.

Текст автореферата размещен на сайте ГОУ ОГУ www.osu.ru ¿^сентября 2008 года.

Автореферат разослан ^-¿"сентября 2008 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, кандидат технических наук, доцент

Т.Ф. Тарасова

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Почве принадлежит ряд незаменимых функций в биосфере. Среди них плодородие, биоэнергетическая, гидрологическая, газово-атмосферная и др. (Ковда, 1986). Важнейшая роль в выполнении этих функций принадлежит гумусному состоянию и физическим свойствам почв. Между ними существует тесная генетическая связь. Гумус содержит в своем составе все необходимые для роста и развития растений вещества и, одновременно, обеспечивает формирование почвенной структуры, от которой во многом зависят едва ли не все остальные физические свойства почв, которые, в своей совокупности, определяют объем порового пространства, соотношение воды и воздуха в этом поровом пространстве, количество питательных веществ, их миграцию по почвенному профилю и доступность. Кроме того, такие физические свойства, как гранулометрический состав, микроагрегатный, агрегатный составы определяют проницаемость почвы для корней растений. Известными работами агрофизиков (А.Ф. Иоффе, H.A. Качинский, И.Б. Ревут, Н.В. Нерпин, А.Д. Воронин, И.И. Судницын, А.М. Глобус, А.Г. Бондарев, Е.В. Шеин и др.) показано, что физические свойства определяют интенсивность и величину продукционного процесса, ширину оптимума свойств для функционирования растительных сообществ. Таким образом, физические свойства почв формируют те условия, благодаря которым осуществляется синтез одного из важнейших в экологическом плане веществ -почвенного гумуса. Однако остается недостаточно изученной обратная связь, а именно влияние растительного сообщества, других экологических условий на формирование физических свойств почв. Это особенно важно проследить в биоклиматическом аспекте, при смене климатических факторов, обуславливающих рост и развитие соответствующих биоценозов, под которыми формируются почвы с характерными физическими свойствами. Кроме того, изучение взаимосвязи экологии почвообразования с физическими свойствами почв под целинной растительностью является основой для разработки комплекса мероприятий (моделирование условий) по восстановлению свойств деградированных почв агроэкосисгем. В связи с этим, актуальность работы продиктована исследованием фундаментальных основ взаимосвязи экологических условий и физических свойств почв, расположенных в меридиональном аспекте, формирующихся под различными ценозами, отличающимися климатическими особенностями, но развивающихся на близких по характеристикам материнских породах.

Хорошо известны биосферные экологические функции почвенного органического вещества, которые отмечены в работах Л.Н. АлександровойДА. Афанасьевой, М.М. Кононова, И .С. Кауричева, Д.С. Орлова, А.М. Русанова, Е.Ю. Милановского и др. В последнее время в работах по органическому веществу почв указывается на то, что не только общее содержание гумуса, но прежде всего свойства определяют его роль и функционирование в биосфере. Среди этих свойств выделяют амфифильные свойства, которые определяют формирование устойчивой почвенной структуры (гидрофобные компоненты), ответственные за доступность элементов питания для почвенной биоты и перенос веществ в органо-минеральных комплексах (гидрофильные компоненты гумуса) (Милановский, Шеин, 2004; Милановский, 2006 и др.). Однако, особенности формирования соотношения гидрофильных и гидрофобных компонентов гумуса, столь важные в экологическом отношении, для почв Оренбургского Предуралья практически не изучены.

Следует также отметить, что в проблеме взаимосвязи физических свойств и экологических характеристик почв все большее внимание уделяется вопросам изучения неоднородности почв и почвенных свойств. Это обусловлено тем, что почвенное разнообразие тесно связано с биоразнообразием - важнейшей экологической биосферной функцией почвенного покрова. В этой связи изучение варьирования физических свойств

почв является также весьма актуальной задачей, связанной с такой важной биосферной функцией почв, как сохранение и поддержание биорзнообразия.

Цель данной работы: выявить закономерности взаимосвязи экологических условий гумусоообразования и физических свойств почв Оренбургского Предуралья.

Исходя из целей работы в ее задачи входило:

1. Исследование биоклиматических характеристик, геоботанических и других экологических условий гумусообразования района исследования.

2. Изучение генетических особенностей основных почвенных подтипов Оренбургского Предуралья, расположенных в меридиональном направлении: чернозема выщелоченного, чернозема типичного, чернозема обыкновенного, чернозема южного, темно-каштановой почвы.

3. Установление взаимосвязи между экологией гумусообразования в ряду указанных почв с амфифильными (гидрофильных и гидрофобных) свойствами почвенного органического вещества.

4. Изучение и эколого-агрофизическая оценка основных физических свойств исследуемых почвенных подтипов.

5. Сравнительное изучение пространственной изменчивости некоторых физических свойств (плотности агрегатов), как одного из факторов, определяющих биоразнообразие.

Объекты исследования. Объектами работы послужили выщелоченные, типичные, обыкновенные, южные черноземы и темно-каштановые почвы Предуралья, расположенные под хорошо сохранившейся естественной растительностью, которая условно принята в качестве целинной.

Научная новизна. Впервые для Оренбургского Предуралья проведено комплексное изучение генетических особенностей и основных физических свойств зональных почвенных подтипов, расположенных в меридиональном направлении, в связи с геоботаническими, биоклиматическими и другими условиями. Показано, что по мере движения в ряду географической зональности почв закономерная смена экологических условий почвообразования проявляется не только в морфологии почвенного профиля и в изменении содержания и запасов гумуса, но и в соотношении гидрофильной и гидрофобной его составляющих и, как следствие, в агрегатной структуре почв. Впервые показано, что пространственная вариабельность такого важного эколого-агрофизического показателя, как плотность агрегатов, связана с генетическими особенностями почв и экологическими условиями их развития.

Практическая значимость. Результаты работы на некоторых участках целинных почв использованы при мониторинге почвенно-растительных условий Оренбургской области. Материалы диссертации могут применяться при создании соответствующих разделов Красной книги почв Оренбургской области. Они вошли в качестве составляющей курсов дисциплин "Экология почв" и "География почв", читаемых в Оренбургском государственном университете.

Апробация. Основные результаты работ были доложены на Всероссийской научной конференции "Экологические проблемы Южного Урала" (Оренбург, 2007), на IV Всероссийской конференции "Гуминовые вещества в биосфере" (Москва, 2007), на Всероссийской научной конференции "Почва как носитель плодородия" (Санкг - Петербург, 2008), на V Съезде Докучаевскопз общества почвоведов при РАН (Ростов-на-Дону, 2008).

На защиту выносятся:

- связь между экологией почв, условиями гумусообразования с амфифильными (гидрофобно-гидрофильными) свойствами гумуса;

- зависимость физических свойств исследуемых почв от амфифильных свойств

гумуса;

- динамика основных физических свойств изучаемых почв в ряду их географической зональности, связанная с изменениями в том же направлении условий почво- и гумусообразования.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 7 работ, в т.ч. 3 в издании, рекомендованном ВАК РФ для публикации материалов диссертаций на соискание степени кандидата и доктора биологических наук.

Структура и объем работы. Диссертационная работа изложена на 110 страницах; включает 11 таблиц и 16 рисунков; состоит из введения, 5 глав, заключения, выводов, практических рекомендаций, списка использованных источников, включающего 141 наименование, в том числе 18 на иностранных языках, и приложения.

Основные положения работы

В первой главе анализируются литературные материалы, касающиеся проблемы изучения таких физических свойств, как гранулометрический состав, микроагрегатный и агрегатный составы, а также плотность почв, водопроницаемость и содержание гумуса На основании анализа многочисленных работ показано, что гранулометрический состав является одной из важнейших агрофизических характеристик почвы, определяющих такие ее важные свойства, как диапазон доступной влаги и веществ в почве. Такие показатели почвенной структуры, как микроагрегатный и агрегатный составы определяют устойчивость почвы к различным воздействиям, а агрономически ценные почвенные агрегаты размером от 0,25 до 10 мм являются основным «хранилищем» доступных веществ и влаги для растений. Содержание агрегатов этого размера и их водоустойчивость определяют потенциальную продуктивность почв, возможность развития разнообразной растительности.

Проблема экологии гумусообразования широко известна в литературе. Экологические особенности гумусообразования, обусловленные, прежде всего наличием положительных почвенных температур и оптимального диапазона доступной почвенной влаги, которые характеризуются таким показателем, как «период биологической активности» - ПБА. По почвам Оренбургской области в этом отношении известны работы А.М. Русанова, Е.В. Блохина, и др., в которых показано, что ПБА существенно зависит от природно-климатической зоны, а также от особенностей мезоклиматических условий. В этих работах, однако, не указываются особенности такой важной в экологическом отношении характеристики гумуса, как наличие и соотношение гидрофильных и гидрофобных его компонентов. В то же время, именно соотношение этих компонентов указывает на особенности гумуса в отношении его экологических функций в биосфере: при преобладании гидрофильных компонентов гумус подвижен в профиле почв и способствует переносу веществ в почве и за ее пределы; кроме того гидрофильные компоненты наиболее доступны и являются первым необходимым запасом питательных веществ и энергии для почвенной биоты. Гидрофобные же компоненты определяют устойчивость почвенной структуры к водным и механическим воздействиям, т.е. формируют такую важную экологическую функцию почв, как устойчивость ее структуры (Милановский, Шеин, 2004; Милановский, 2000, 2006 и др.). Учитывая разнообразные роли амфифильных компонентов гумуса в развитых и экологически устойчивых биоценозах должно соблюдаться примерно равное соотношение указанных составляющих при небольшом преобладании гидрофобных компонентов, ответственных за устойчивость почвенной структуры. Изучение

амфифильных свойств почвенного органического вещества в меридиональном направлении в соответствии с изменением биоклиматических условий и составило одну из экспериментальных задач работы.

Анализ литературы по проблеме пространственной вариабельности почвенно-физических условий показал, что этому вопросу в последнее время уделяется очень большое внимание, что связанно с общепланетарной проблемой сохранения биоразнообразия. К сожалению, недостаточное количество работ посвящено проблеме варьирования физических свойств почвенных агрегатов как основных компонентов, определяющих физическое состояние почв, а также условия роста и развития растений, функционирования почвенной биоты.

Во второй главе представлены объекты и методы исследования. Объекты исследования располагались в следующих районах Оренбургской области: выщелоченный чернозем - в Северном районе, чернозем типичный - в Бугурусланском, чернозем обыкновенный - в Грачевском, чернозем южный - в Курманаевском, а темно-каштановая почва-в Первомайском районе. Они расположены в трех различных географических зонах и подзонах - в пределах южной лесостепи, в степи и в границах сухой степи.

Методы исследования включали традиционные лабораторные методы изучения плотности почвы, коэффициента впитывания и других физических свойств (Вадюнина, Корчагина, 1986; «Методы исследования...», 2000). Ботаническое описание площадок исследования и изучение геоботанических показателей естественной растительности осуществлялись по общепринятым методам (Раменский, 1938, и др.). Определение общего гумуса проводилось по методу И.В.Тюрина (Тюрин, 1937). Интенсивность микробиологической активности почв оценивалась по снижению веса льняной ткани, помещенной в почву (Востров, Петрова, 1961).

Качественное изучение органического вещества проводилось методом хроматографии гидрофобного взаимодействия (ХГВ), разработанной Милановским Е.Ю. (Милановский, 2001). Экстракция гумусовых веществ (ГВ) происходила 0,1М Ыа4Р207 + 0,1М ЫаОН в течение суток при периодическом взбалтывании. Соотношение почва: раствор - 1:10. Экстракт ГВ очищали от минеральных примесей центрифугированием (8000 об/мин, 15 мин.). ХГВ поводили на ОсШ-ЗерИагозе СЬ-4В(РЬагшас1'а). Объем пробы - 0,5 мл, скорость фильтрации - 1 мл/мин, детектирование элюата при 280нм, колонка 1*10 см. Обработка результатов ХГВ происходила с использованием программы МультиХром.

В третье главе рассмотрена экология почв и гумусообразование объектов исследования Все объекты исследования располагались в характерных для данной зоны биоклиматических условиях. Как видно из табл.1 районы исследования существенно отличались по целому ряду важных в экологическом аспекте показателям: по количеству осадков, по гидротермическому коэффициенту, по сумме температур более 10 °С, по температурам июля и января месяцев, по продолжительности вегетационного периода и др. Такая разнородность характерна для указанных биоклиматических зон Южного Урала, что дает возможность рассматривать исследуемые почвенные объекты в качестве типичных для исследуемой территории.

Отметим, что все выбранные почвенные объекты относились к тяжелосуглинистым и по фундаментальным свойствам, таким как гранулометрический состав, плотность твердой фазы почвы, удельная поверхность мало отличались друг от друга.

Таблица 1

Основные климатические показатели объектов исследования (по: агроклимашческие ресурсы

Показатели Чернозем выщелоченный Чернозем типичный Чернозем обыкновенный Чернозем южный Темно-каштановая почва

1> 10 °С 2200-2400 <2400 2400-2600 2400-2600 >2600

Гидротермический коэффициент (ГТК) S0.8 0,8-0,7 0,7-0,6 0,6-0,5 SO,5

Глубина промерзания, см 80-100 100-120 100-120 120-140 120-140

Осадки, мм 370-420 350-400 300-350 310-335 310-335

Продолжительность залегания снежного покрова, в днях 146-160 140-155 140-155 135-145 135-145

t июля, "С 20-20,2 20,2-21,9 20,2-21,9 20,5-22,3 20,5-22,3

t января, °С -14,2-14,4 -14,4-15,5 -15,5-15,8 -15,8-16,9 -16,9-17,2

В качестве примера приведем основные физические свойства чернозема типичного тяжелосуглинистого (таблица 2), который характеризуется пониженной плотностью твердой фазы в верхних слоях гумусового горизонта в связи с повышенным содержанием гумуса, стабильным по исследованным глубинам содержанием физической глины и мало изменяющейся с глубиной удельной поверхностью.

Таблица 2

Основные физические свойства чернозема типичного тяжелосуглинистого иловато-

крупнопылеватого

Растительность Глубина,см Плотность твердой фазы, ртв, г/см3 Содержание физ. глины, % Удельная поверхность, Бполн, м2/г

Разнотравно-ковыльно-типчаковая 0-5 2,52 56,0 139,4

10-15 2,55 56,4 142,2

20-25 2,58 '54,4 141,7

30-35 2,56 54,2 142,5

40-45 2,62 54,5 135,7

60-65 2,66 53,8 136,1

Проведено геоботаническое описание объектов исследования и определения биомассы растений. Все участки работ характерно и заметно отличались по биорасгительным условиям, а, следовательно, по видовому составу и по основным геоботаническим показателям растительного покрова. С севера на юг региона, от черноземов выщелоченных до темно-каштановых почв, заметно уменьшается проективное покрытие (с 80-90 до 40-50%), средняя высота травостоя (с 43-48 до 1520см), надземная фитомасса (с 57,9 до 35,2ц/га), но одновременно растет отношение

поземной к надземной фитомассе (с 2,5 до 6,0), что является явным признаком повышения ксероморфности растительного покрова

Следует отметить, что по геоботаническим показателям выбранные участки исследования являются весьма характерными для целинных условий Оренбургского Предуралья, характерными не только в отношении закономерной смены растительности и ее количественных геоботанических показателей, но и по условиям формирования и развития почв (таблица 3).

Таблица 3

Геоботанические показатели объектов исследования_

Показатели Почвы, геоботаническая ассоциация

Чернозем выщелоченный, кострово-шзнотоавная Чернозем типичный, разнотравно-ковыльно-типчаковая Чернозем обыкновенный, ковыльно-типчаковая Чернозем южный, типчаково-ковыльная Темно-каштановая почва, полынково-ковыльно-типчаковая

Общее проективное покрытие 80-90% 85-95% 65-70% 65 -55% 50-40%

Средняя высота травостоя, см 43-48 30-33 27-30 22-27 15-20

Число ярусов 6 5 4-5 4 3

Фитомасса надземная, ц/га 57,9 62,7 48,5 35,5 35,2

Фитомасса подземная, ц/га 144,3 179,0 226,0 235,0 211,0

Подземная Надземная 2,5 2,8 4,6 6,6 6,0

Общий запас, ц/га 202,2 221,7 274,5 270,5 256,2

Действительно, как следует из таблицы 4, мощность горизонтов А+АВ, по которой оценивают развитие черноземного процесса, его продолжительность и интенсивность, максимальна в черноземе типичном, несколько убывает в черноземе выщелоченном, заметно снижается в более южных разностях (в черноземах обыкновенном и южном)

Таблица 4

Мощности генетических горизонтов почв Оренбургского Предуралья

Горизонты Границы почвенных горизонтов, см.

Чернозем выщелоченный Чернозем типичный Чернозем обыкновенный Чернозем южный Темно-каштановая почва

Ао 0-4 0-5 0-5 0-4 Горизонты Границы

А 4-27 5-35 5-31 4-23 Ао 0-4

АВ 27-48 35-50 31-43 23-33 А 4-29

В 48-70 50-77 43-69 33-58 В1 29-53

ВС 70-111 77-105 69-100 58-94 В2 53-90

С 1Щ 105| 1001 941 С 90-1301

Строение гумусового профиля чернозема выщелоченного, типичного и обыкновенного постепенно убывающее. Аналогичные профили южного чернозема и темно-каштановой почвы являются резко убывающими. Темно-каштановая почва, хотя по всем эволюционным характеристикам должна иметь близкие к черноземам величины, однако

представлена укороченным (в сравнении с черноземом южным) гумусовым профилем, в котором даже не выделяется переходный горизонт АВ Указанные величины весьма характерны и показательны для основных биоклпматическнх и почвенных зон и подзон региона.

Важным условием гумусообразования является высокая микробиологическая (биологическая) активность почв Она, в свою очередь, регулируется такими экологическими факторами, как климат, вггдовой состав раслгтельности гг сомкнутость растений, водно-физические свойства почв Судя по уменьшению льняной ткшш, помещенной в исследуемые почвы на 20 дней (с 15 июня по 5 июля 2005года), наибольшей микробиологической активностью обладали выщелоченные и типичные черноземы (убыль составила 28,0 гг 26,2 % соответственно), наименьшей - темно-каштановые почвы, где вес ткани уменьшился на 18,8 %

В соответствии с эколопгческтш особенностями меридионально расположенных почвенных объектов в шгх изменялось и общее содержание гумуса (таблица 5)

Таблица 5

Содержангге гумуса и соотношение в нем амфифильных компонентов для

подтггпов черноземов и темно-каштановой почвы Оренбургского Предуралья*

Почва Глубина, см Содержание гумуса, % Соотношение гидрофильной и гидрофобной фракций гумуса

Чернозем выщелоченный 0-10 6,9 0,431

10-20 6,3 н о

20-30 5,2 0,784

30-40 3,4 0,855

40-50 2,7 1,445

Чернозем типичный 0-10 10,5 0,645

10-20 10,1 н о.

20-30 9,8 0,565

30-40 6,3 0,532

40-50 2,7 0,511

Чернозем обыкновенный 0-10 6,9 0,414

10-20 4,5 н о

20-30 5,1 0,545

30-40 3,6 н о

40-50 2,1 н о

Чернозем южный 0-10 4,9 0,566

10-20 4,6 и о

20-30 4,3 0,542

30-40 3,2 н о.

40-50 1,4 н о

Темно-каштановая почва 0-10 4,3 0,716

10-20 4,5 н.о

20-30 3,8 0,693

30-40 2,0 н о.

40-50 1,1 н о.

*н.о - гидрофильные и гидрофобные компоненты не определялись.

Наибольшее содержание гумуса отмечалось в черноземе типичном. Для него характерны узкое соотношение надземной и подземной биомасс и наиболее развитый гумусовый профиль. Такое оптимальное сочетание высокого содержания гумуса и его распределения по профилю обусловлено его составом, прежде всего соотношением гидрофильных и гидрофобных компонентов, которые определялись методами хроматографии гидрофобного взаимодействия.

Хроматография гидрофобного взаимодействия выявила однотипный фракционный состав гумусовых веществ (ГВ). Во всех проанализированных почвах ГВ представлены идентичными по амфифильным свойствам фракциями. Это согласуется с литературными данными (Милановский, 2000), где подтверждается, что процесс гумификации, независимо от факторов почвообразования и типа почв, имеет одно направление и состоит в отборе и накоплении термодинамически устойчивых продуктов трансформации органического материала.

На рисунке 1 представлены в качестве примера хроматограммы для черноземов выщелоченных, типичных, обыкновенных и южных (для глубины 0-10 см). Как было предложено Е.Ю. Милановским (2006), в пределах каждой хроматограммы выделено пять фракций, различающихся по степени связывания с гидрофобной матрицей геля.

:оо

600

Рис. 1. Хроматограммы гумусовых веществ черноземов выщелоченных (а), типичных (б), обыкновенных (в) и южных (с) для глубины 0-10 см.

Их можно охарактеризовать следующим образом: 1-я - выходящая с потоком стартового буфера (ТРИС-НС1 буфер), содержащего максимальное количество сульфата аммония. Это самая гидрофильная фракция, практически не удерживаемая матрицей геля; 2-я - фракция, выделяемая при постепенном снижении концентрации сульфата аммония в ТРИС-НС1 буфере; 3-я - фракция, элюируемая чистым ТРИС-НС1 буфером; 4-я - фракция,

выделяемая при градиентном добавлении к буферу поверхностно-активного вещества (БОБ); 5-я - фракция, вымываемая щелочным раствором ЭДТА, наиболее гцдрофобна.

Из-за разного количества органического вещества в изучаемых объектах (а соответственно и получаемой при экстракции концентрации) сложно сопоставить полученные для разных объектов значения. Важным представляется не абсолютное значение оптической плотности, а соотношение между высотами фракций. В связи с этим, для того, чтобы количественно описать различие в соотношении фракций амфифильных компонентов гумусовых веществ, взято частное от деления высоты пика каждой фракции на высоту пика 4-й, гидрофобной фракции. По предложению Е.Ю.Милановского (2004, 2006) пик 4-й фракции выбран делителем, поскольку он хорошо выражен во всех исследуемых образцах и именно с этим пиком можно связать гидрофобные свойства органического вещества почв. Таким образом, чем выше соотношение фракций 1:4, тем более гидрофилен гумус, чем меньше - тем больше в нем гидрофобных компонентов. Указанное соотношение выбрано показателем для количественного изучения результатов хроматографии.

Рассмотрим общий вид хроматограмм чернозема типичного (рис.1, б), видно, что хорошо выражены максимумы первой гидрофильной и четвертой гидрофобной фракций. Отношение их оптических плотностей (таблица 5) близко к 0,6, т.е. гидрофобная составляющая гумуса преобладает. Все остальные (2-я, 3-я и 5-я) фракции имеют незначительные величины пиков. Их соотношение с 4-й не превышает 0,4. Из особенностей можно отметить одновершинность всех выделяемых фракций, кроме, иногда, последней. Таким образом, в гумусовом горизонте типичного чернозема наблюдается равновесие гидрофильных и гидрофобных компонентов при некотором преобладании гидрофобных, что указывает на высокую устойчивость почвенных агрегатов а, следовательно, и на высокую экологическую устойчивость этих почв. По мнению ряда авторов (Милановский, 2006; Милановский, Шеин, 2007 и др.) соотношение 1-ой к 4-ой фракциям, близкое к 0,50,6, указывает на хорошее равновесие компонентов, достаточное количество гидрофобных веществ для формирования устойчивых почвенных агрегатов и в то же время необходимое количество гидрофильных компонентов, которые представляют собой основной запас легкодоступных питательных веществ и легко распределяются по почвенному профилю. Учитывая достаточно высокое содержание гумуса в этих почвах можно предположить, что типичные черноземы обладают высокой устойчивостью агрегатов, наибольшими запасами питательных веществ и оптимальным их распределением по гумусовому горизонту. Напротив, в черноземах выщелоченных и обыкновенных, при более низком общем содержании органического вещества, оно в основном представлено гидрофобными компонентами, закрепленными, конденсированными в верхних слоях гумусового горизонта. В то же время отмечается, что легкодоступного для микроорганизмов и растений гидрофильного гумуса в этом горизонте значительно меньше. Последнее обстоятельство нашло своё проявление в относительно пониженной продуктивности (судя по надземной фитомассе) этих почвенных объектов. В крайне южном варианте изучаемого ряда почв, в темно-каштановой почве, доминируют гидрофильные фракции при общем низком содержании гумуса. Темно-каштановые почвы наименее экологически устойчивы, в них гумус подвижен, легко передвигается по профилю.

Таким образом, экология гумусообразования в рассмотренном меридиональном ряду почв складывается таким образом, что при наибольшем содержании гумуса соотношение гидрофильных и гидрофобных фракций наиболее равновесно в черноземе типичном. Это указывает на высокую экологическую устойчивость этих почв, наличие в них легкодоступного для почвенной биоты органического вещества и на возможности его

распределения по почвенному профилю. Такое, близкое к оптимальному, соотношение между содержанием гумуса и его составом должно определять и физические свойства объектов исследования, изучение которых и составило следующую задачу работы

В четвертой главе рассмотрены физические свойства объектов исследования В соответствии с экологическими условиями гумусообразования (биоклиматическим особенностям и геоботаническим характеристикам), а так же в зависимости от содержания и состава гумуса в рассмотренном ряду почв развиваются их физические свойства По плотности почв (рис 2) все указанные объекты относятся к оптимальным для функционирования почвенной биоты (Бондарев, 1985, Шеин, 2005 и др) ее показатель даже в нижних слоях не превышал 1,4 г/см3. Безусловно, это связано с целинной растительностью, которая и формирует и сохраняет благоприятный диапазон по плотности почв за счет корневой деятельности и большого количества корневого отпада. В соответствии с оптимальной плотность и водопроницаемость этих почв по профилю была высокой, близкой к оптимальной (Качинский, 1965; Воронин, 1986 и др), а в некоторых случаях даже близка к тлишне высокой (рис.2). Действительно, если в выщелоченном черноземе в поверхностном горизонте такая водопроницаемость (до 78,1 мм/мин) вполне объяснима особенностями водного режима этих почв, всей их эволюцией, то высокая водопроницаемость темно-каштановых почв (15,9 мм/мин) может бьпъ связана с их трещиноватостью, с наличием глыбистой фракции (рис.3) Структурный анализ подтверждает это предположение (рис 4) содержание агрономически ценных агрегатов (т е. агрегатов размерами от 10 до 0,25 мм) в черноземах колеблется в пределах от 57 до 88 % - для хорошо структурированных почв это содержание должно составлять > 60% (Шеин, Гончаров, 2006), - то в темно-каштановой почве содержание агрономически ценных агрегатов снижается до 39 - 53 % Причем это снижение связано, прежде всего, с увеличением глыбистой (>10 мм) фракции

—Ч выщ -•—Ч тип

Ч обыкн —-— Ч южн —»— Т-кашт

О 10 20 30 40 50 Глубина, см

Рис.2 Изменение с глубиной плотности почвы (г/см3)

-■*■- Ч выщ Ч тип Ч обыкн Ч южн —Т-кашт

Рис 3. Изменение с глубиной логарифма водопроницаемости почв (мм/мин)

J

I Рис.4. Изменение с глубиной содержания агрономически ценных агрегатов (%)

. В целом, физические свойства изученных объектов (таблица 6) характеризуются

благоприятным состоянием. ) Таблица 6

Оценка структурного состояния объектов исследования по основным показателям

Объект исследования Глубина, см Содерж. агроном, ценных агрегатов, % - оценка К стр. - оценка Оценка по Качинскому (Хводоуст.агр. >0,25 мм,%) Оценка по Долгову и Бахтину Критерий АФИ, дооценка

Чернозем выщелоченный 0-10 74,8-хор. 2,97-хор. 74,0- отл. Отл. 155-хор.

10-20 58,Гуд. 1,39-у д. 80,4-изб.выс. Отл. 129-хор.

20-30 78,7-хор. 3,69-хор. 73,0-отл. Отл. 110-хор.

30-40 84,9-хор. 5,62-хор 72,8-отл. Огл. 134-хор.

Чернозем типичный 0-10 57,1-уд. 1,33-уд. 76,4- изб.выс. Отл. 345-хор

10-20 71,9-хор. 2,56- хор. 74,1 - отл. Отл. 26,5-неуд

20-30 61,9- хор. 1,62-хор. 69,3- отл. Отл. 35,8-неуд

30-40 39,9-неуд. 0,66-неуд 67,8- отл Удов. 51,4-удовл

Чернозем обыкновенный 0-10 74,0- хор. 2,84- хор. 77,5-изб.выс. Отл 93,3-уд.

10-20 56,8-уд. 1,31-уд. 82,3-изб.выс Хор. 134- хор.

20-30 66,3- хор. 1,97-хор. 83,3-изб.выс Отл. 170- хор.

30-40 61,0- хор. 1,56-хор. 86,4-изб.выс Хор. 149- хор.

Чернозем южный 0-10 74,4- хор. 2,9- хор. 65,9- отл. Хор. 90,3- уд.

10-20 83,7-хор. 5,13- хор. 71,4- отл. Отл 113- хор.

20-30 63,6- хор. 1,74- хор. 62,2- отл. Хор. 104- хор.

30-40 77,6- хор. 2,38- хор. 67,6- отл. Отл. 129- хор

Темно-каштановая почва 0-10 53,0-уд. 1,13-уд. 54,0- хор. Хор. 241- хор.

10-20 40,8- уд. 0,69-неуд 30,7- удовл. Удовл. 230- хор.

20-30 47,6-уд. 0,90- уд. 44,0- хор. Удовл 180- хор.

30-40 61,1- хор. 1,97-хор. 41,3- хор. Удовл. 151- хор.

Оценка физического состояния изученных объектов исследования по известным в современной физике почв и агрофизике критериям («Полевые и лабораторные методы....», 2000; Шеин, 2005; Шеин, Гончаров, 2006). По большинству показателей отличными и хорошими структурными свойствами выделяются черноземы обыкновенный, южный и типичный, а удовлетворительными - темно-каштановая почва Таким образом, фундаментальные физические свойства исследованных целинных почв благоприятны для функционирования почвенной биоты. Лишь в темно-каштановой почве повышено содержание глыбистой фракции в агрегатном составе, что определяет высокую водопроницаемость этих почв.

Последовательное изменение физических свойств в ряду географической зональности связано, прежде всего, с содержанием гумуса и его составом, которые во многом определяют свойства твердой фазы почвы, образование и устойчивость почвенной структуры. Как указывалось выше, его содержание максимально в черноземе типичном, где соотношение гидрофильных и гидрофобных компонентов гумуса либо оптимально, либо близкое к оптимуму. Меньше гумуса содержится в северных вариантах черноземов - в черноземах выщелоченных, что объясняется такими экологическими условиями как видовой состав и биомасса естественной растительности, а так же водно-тепловым режимом этих почв. К югу от типичных черноземов содержание гумуса снижается; соответственно увеличивается плотность почвы, уменьшается способность почвы проводить водный поток, т.е. водопроницаемость. Это еще раз указывает на необходимость сохранять естественную растительность как условие, которое способствует производству и сохранению в необходимом количестве органического вещества почв и от которого, в свою очередь, зависят многие важнейшие генетические свойства черноземов.

В пятой главе исследована вариабельность плотности агрегатов исследованных почв. Варьирование физических условий является одним из факторов сохранения и поддержания биоразнообразия - важнейшей экологической составляющей любого биогеоценоза При пространственном варьировании физических свойств, таких как порозность, влажность, содержание воздуха и др., создаются разнообразные условия для существования и функционирования разных представителей почвенной биоты, т.е. условия для биоразнообразия (Шеин, 2005; Шеин, Умарова и др., 2006 и др.). В данной работе исследовалось варьирование физических условий (плотности) в почвенных агрегатах как важнейшей экологической ниши существования и функционирования почвенной биоты. Характеристики варьирования плотности агрегатов можно интерпретировать как возможности (ширину диапазона) порового пространства агрегатов для функционирования почвенной биоты, запасов питательных веществ и доступной влаги. Статистическая оценка по параметрическим критериям плотности агрегатов гумусовых горизонтов показала (рис.5), что наименьшую плотность имеют агрегаты чернозема типичного, а наибольшую-темно-каштановой почвы.

I

I

1

м

СЗ 254-75%

7Г м1п-м«х

0-10 10-20 20-30 хмо

0-10 10-20 20-30 50-40

Рис. 5. Статистики (медиана, 25- и 75%-ные квартили, размах) плотности агрегатов (г/см3) слоев почв 0-10,10-20, 20-30 и 30-40 см для черноземов выщелоченных (а), типичных (б), обыкновенных (в), южных (г) и темно-каштановой почвы (д).

Этот факт еще раз подчеркивает наиболее благоприятные физические условия, складывающиеся в черноземе типичном и, в несколько меньшей степени, в черноземе обыкновенном. Следует также отметить, что по таким параметрическим критериям как стандартное отклонение и дисперсия наибольшее варьирование наблюдается также именно в этих черноземах, а наименьшее - темно-каштановой почве. Это однозначно характеризует указанные объекты как наиболее благоприятные как по плотности агрегатов, так и по условиям их разнообразия, сказывающегося и на условиях биоразнообразия. Оценка пространственного варьирования плотности агрегатов в гумусовых горизонтах исследованных почв по непараметрическим критериям показала, что наибольшее варьирование свойственно агрегатам чернозема типичного, а наименьшее - агрегатам темно-каштановой почве (рис.4).

Чернозем обыкновенный, выщелоченный и южный занимают промежуточное положение в указанной последовательности. Наименьшие медианные и средние значения плотности агрегатов характерны для черноземов типичных, наибольшие - для темно-каштановой почвы; для других типов черноземов эти показатели достоверно не различаются. Величины варьирования плотности агрегатов указывают на широкий спектр агрофизических условий, формирующихся благодаря варьированию величин удельного объема порового пространства агрегатов и создающих благоприятные условиях для функционирования разнообразной почвенной биоты.

ВЫВОДЫ:

1. В Оренбургском Прецуралье в ряду географической зональности при смене климатических условий по сумме температур выше 100 °С от 2200-2400 до более 2600 °С, гидротермического коэффициента - от более 0,8 до менее 0,5, формируются

биоклиматические зоны, характеризующиеся сменой растительных ассоциаций и, соответственно, почв от кострово-разнотравной с черноземами выщелоченными к разнотравно-ковыльно-типчаковой с черноземами типичными, ковыльно-типчаковой с черноземами обыкновенными, типчаково-ковыльной с черноземами южными, и к полынково-ковыльно-типчаковой с темно-каштановыми почвами. В том же ряду меняются, постепенно снижаясь, запасы фигомассы и микробиологическая активность почв.

2. Перечисленные экологические условия гумусообразования определяют самое высокое содержание гумуса в черноземах типичных, а самое низкое - в темно-каштановых почвах. Они же явились причиной динамики в исследуемых почвах качества гумуса. В типичных черноземах наблюдается оптимальное соотношение гидрофильных и гидрофобных фракций гумусовых веществ (близкое к 0,6), что определяет высокую устойчивость структуры этих почв, наиболее мощный гумусовый профиль и высокое содержание биологически доступных для почвенной биоты питательных веществ.

3. Такие динамичные физические свойства, как плотность почв и водопроницаемость изменяются в указанной последовательности от черноземов типичных и выщелоченных к темно-каштановым почвам в связи с изменением содержания и качества гумуса при относительном постоянстве гранулометрического состава, величин удельной поверхности и плотности твердой фазы почвы.

4. Фундаментальные физические свойства исследованных целинных почв степной и лесостепной зон (черноземов выщелоченных, типичных, обыкновенных, южных и темно-каштановой почвы) благоприятны для функционирования почвенной биоты. Лишь в темно-каштановой почве повышено содержание глыбистой фракции в агрегатном составе, что определяет их излишне высокую водопроницаемость этих почв.

5. Наименьшие медианные и средние значения плотности агрегатов характерны для черноземов типичных, наибольшие - для темно-каштановой почвы; чернозем обыкновенный, выщелоченный и южный занимают промежуточное положение в указанной последовательности. Величины варьирования плотности агрегатов указывают на широкий спеир агрофизических условий, формирующихся благодаря варьированию величин удельного объема порового пространства агрегатов и создающих благоприятные условия для функционирования разнообразной почвенной биоты.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

1. Моделирование экологических условий гумусообразования в агроэкосистемах позволит улучшить качественно-количественные признаки гумуса, его амфифильность и оптимизировать физические свойства почв, повысив тем самым их продуктивность.

2. Все объекты работ, представляющие собой редко встречающиеся в настоящее время участки целинных ландшафтов с ненарушенными свойствами почв и растительного покрова, следует включить в региональную сеть мониторинга земель с последующим использованием в качестве объекта сравнения (эталонных); их целесообразно внести в Красную книгу почв Оренбургской области.

3. Участки работ можно использовать как стационарные объекты при прохождении полевых практик студентами почвоведческих и географических специальностей.

ОСНОВНЫЕ ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ:

1, Клевцова, И.Н. Биоклиматические ресурсы и физические свойства черноземов и темно-каштановых почв Оренбургского Предуралья / И.Н. Клевцова, А.Б. Умарова, Л.В.

Анилова, А.В. Тесля // Вестник Оренбургского государственного университета. - 2007. -№5. -С. 167-170.

2. Клевцова, И.Н. Агрофизические и агроэкологические свойства лесостепных и степных почв Южного Урала / А.М. Русанов, А.Б. Умарова, И.Н. Клевцова // Вестник Оренбургского государственного университета. - 2007. - № 75. - С. 293 - 294.

3. Клевцова, И Н. Научные и практические результаты экологического мониторинга земель Оренбургской области / А.М. Русанов, И.А. Новоженин, Ю.П. Верхошенцева, И.Н. Клевцова, Г.У. Калиева, Т.С. Шорина, Е.Г. Логинова, C.B. Звенкова // Вестник Оренбургского государственного университета. - 2007. - № 75. - С. 295 - 297.

4. Клевцова, И.Н. Гумусное состояние черноземов Оренбургского Предуралья и его трансформация под влиянием длительного сельскохозяйственного использования : труды IV Всероссийской конференции «Гуминовые вещества в биосфере» / А.М. Русанов, J1В Анилова, А.В. Тесля, И.Н. Клевцова. - СПб : СПбГУ, 2007. - С. 305 - 310.

5. Клевцова, И.Н. Взаимосвязь гумусного состояния и физических свойств черноземов и темно-каштановых почв Оренбургского Предуралья : материалы Международной научно-практической конференции «Плодородие почв - уникальный природный ресурс - в нем будущее России» и всероссийской научной конференции IX Докучаевские молодежные чтения «Почва как носитель плодородия» / И.Н.Клевцова ; под редакцией Б.Ф. Апарина - СПб : СПбГУ, 2008. - С. 184 - 185.

6. Клевцова, И.Н. Влияние свойств степных почв на биоразнообразие растительности сопредельных с лесом пространств : материалы Международной научной конференции «Проблемы биоэкологи и пути их решения (Вторые Ржавитинские чтения)» / А.М. Русанов, Ю.П. Верхошенцева, И.Н. Клевцова ; редкол. А.С. Лукаткин. - Саранск : Изд-во Мордов. ун-та, 2008. - С. 106-107.

7. Клевцова, И.Н. Физические свойства и особенности их варьирования в черноземах и темно-каштановых почвах Оренбургского Предуралья : материалы V Всероссийского съезда почвоведов им. В.В. Докучаева «Математические методы и модели в почвоведении: от теории к практическому использованию. Педометрика» / И.Н.Клевцова - Ростов - на - Дону : ЗАО «Росгиэдат», 2008. - С. 493.

ООО Издательство «Губерния Оренбурга» Оренбург, ул. Володарского, 20

Тираж 100 экз. Подписано в печать 24.09.2008 г. Напечатано с готовых оригинал-макетов.

Содержание диссертации, кандидата биологических наук, Клевцова, Ирина Николаевна

Введение

Глава 1. Состояние проблемы (литературный обзор)

1.1 Экология гумусообразования и структура почвы

1.2 Значение амфифильных свойств гумуса для функционирования и 12 экологической устойчивости биогеоценозов

1.3 Физические свойства почв

1.3.1 Гранулометрический и микроагрегатный составы

1.3.2 Плотность, порозность почв

1.3.3 Структура почв. Агрегатный состав

1.3.4 Водопроницаемость

1.3.5 Плотность агрегатов

1.4 Физические свойства почв и формирование биоценозов

Глава 2. Объекты и методы исследования

2.1 Краткие сведения о геоморфологии и почвообразующих породах

2.2 Климатические особенности районов исследования

2.3 Характеристики почвенных объектов

2.4 Методы исследования

Глава 3. Экология почв и основные характеристики объектов 53 исследования

3.1 Гумусное состояние объектов исследования

------—3.2—Амфифильные свойствалочвенного гумуса изучаемых подтипов черноземов и темно-каштановой почвы

Глава 4.Физические свойства объектов исследования

4.1 Гранулометрический состав черноземов выщелоченного, 72 типичного, обыкновенного, южного и темно-каштановой почвы

4.2 Плотность, структурный состав и водопроницаемость почв и их 73 оценка

4.3 Удельная поверхность

Глава 5. Вариабельность плотности агрегатов исследованных почв

Введение Диссертация по биологии, на тему "Экология и физические свойства почв Оренбургского Предуралья"

Почве принадлежит ряд незаменимых функций в биосфере. Среди них плодородие, биоэнергетическая, гидрологическая, газово-атмосферная и др. (Ковда, 1986). Важнейшая роль в выполнении этих функции принадлежит гумусному состоянию и физическим свойствам почв. Между ними существует тесная генетическая связь. Гумус содержит в своем составе все необходимые для роста и развития растений вещества и, одновременно, обеспечивает формирование почвенной структуры, от которой во многом зависят едва ли не все остальные физические свойства почв, которые, в своей совокупности, определяют объем порового пространства, соотношение воды и воздуха в этом поровом пространстве, количество питательных веществ, их миграцию по почвенному профилю и доступность. Кроме того, такие физические свойства, как гранулометрический состав, микроагрегатный, агрегатный составы определяют проницаемость почвы для корней растений. Известными работами агрофизиков (А.Ф. Иоффе, Н.А. Качинский, И.Б. Ревут, Н.В. Нерпин, А.Д. Воронин, И.И. Судницын, A.M. Глобус, А.Г. Бондарев, Е.В. Шеин и др.) показано, что физические свойства определяют интенсивность и величину продукционного процесса, ширину оптимума свойств, для функционирования растительных сообществ. Таким образом, физические свойства почв формируют те условия, благодаря которым осуществляется синтез одного из v важнейших в экологическом плане веществ - почвенного гумуса. Однако остается недостаточно изученной обратная связь, а именно влияние растительного сообщества, других экологических условий на формирование физических свойств почв. Это особенно важно проследить в биоклиматическом аспекте, при смене климатических факторов, обуславливающих рост и развитие соответствующих биоценозов, под которыми формируются почвы с характерными физическими свойствами. Кроме того, изучение взаимосвязи экологии почвообразования с физическими свойствами почв под целинной растительностью является основой для разработки комплекса мероприятий (моделирование условий) по восстановлению свойств деградированных почв агроэкосистем. В связи с этим, актуальность работы продиктована исследованием фундаментальных основ взаимосвязи экологических условий и физических свойств почв, расположенных в меридиональном аспекте, формирующимися под различными ценозами, отличающимися климатическими особенностями, но развивающихся на близких по характеристикам материнских породах.

Хорошо известны биосферные экологические функции почвенного органического вещества, которые отмечены в работах JI.H. Александровой, Е.А. Афанасьевой, М.М. Кононова, И.С. Кауричева, Д.С. Орлова, A.M. Русанова, Е.Ю. Милановского и др. В последнее время в работах по органическому веществу почв указывается на то,- что не только общее содержание гумуса, но прежде всего свойства определяют его роль и функционирование в биосфере. Среди этих свойств выделяют амфифильные свойства, которые определяют формирование устойчивой почвенной структуры (гидрофобные компоненты), ответственные за доступность элементов питания для почвенной биоты и перенос веществ в органо-минеральных комплексах (гидрофильные компоненты гумуса) [64, 65]. Однако, особенности формирования соотношения гидрофильных и гидрофобных компонентов гумуса, столь важные в экологическом отношении, для почв Оренбургского Предуралья практически не изучены.

Следует также отметить, что в проблеме взаимосвязи физических свойств и экологических характеристик почв все большее внимание уделяется вопросам изучения неоднородности почв и почвенных свойств. Это обусловлено тем, что почвенное разнообразие—тесно связано с биоразнообразием - важнейшей экологической биосферной функцией почвенного покрова. В этой связи изучение варьирования физических свойств почв является также весьма актуальной задачей, связанной с такой важной биосферной функцией почв, как сохранение и поддержание биоразнообразия.

Цель данной работы: выявить закономерности взаимосвязи экологических условий гумусообразования и физических свойств почв Оренбургского Предуралья

Задачи:

1. Исследование биоклиматических характеристик, геоботанических и других экологических условий гумусообразования района исследования.

2. Изучение генетических особенностей основных почвенных подтипов Оренбургского Предуралья, расположенных в меридиональном, направлении: чернозема выщелоченного, чернозема типичного, чернозема обыкновенного, чернозема южного, темно-каштановой почвы.

3. Установление взаимосвязи между экологией гумусообразования в ряду указанных почв с амфифильными (гидрофильных и гидрофобных) свойствами почвенного органического вещества.

4. Изучение и эколого-агрофизическая оценка основных физических свойств исследуемых почвенных подтипов.

5. Сравнительное изучение пространственной изменчивости некоторых физических свойств (плотности агрегатов), как одного из факторов, определяющих биоразнообразие.

Научная новизна. Впервые для Оренбургского Предуралья проведено комплексное изучение генетических особенностей и основных физических свойств зональных почвенных подтипов, расположенных в меридиональном направлении, в связи с геоботаническими, биоклиматическими и другими условиями. Показано, что по мере движения в ряду географической ^зональности почвзакономерная^ смена экологических условий почвообразования проявляется не только в морфологии почвенного профиля и в изменении содержания и запасов гумуса, но и в соотношении гидрофильной и гидрофобной его составляющих и, как следствие, в агрегатной структуре почв. Впервые показано, что пространственная вариабельность такого важного эколого-агрофизического показателя, как плотность агрегатов, связана с генетическими особенностями почв и экологическими условиями их развития.

Практическая значимость. Результаты работы на некоторых участках целинных почв использованы при мониторинге почвенно-растительных условий Оренбургской области. Материалы диссертации могут применяться при создании соответствующих разделов Красной книги почв Оренбургской области. Они вошли в качестве составляющей курсов дисциплин "Экология почв" и "География почв", читаемых в Оренбургском государственном университете.

Заключение Диссертация по теме "Экология", Клевцова, Ирина Николаевна

ВЫВОДЫ

1. В Оренбургском Предуралье в ряду географической зональности при смене климатических условий по сумме температур выше 10°С от 22002400 до более 2600 °С, гидротермического коэффициента - от более 0,8 до менее 0,5, формируются биоклиматические зоны, характеризующиеся сменой растительных ассоциаций и, соответственно, почв от кострово-разнотравной с черноземами выщелоченными к разнотравно-ковыльно-типчаковой с черноземами типичными, ковыльно-типчаковой с черноземами обыкновенными, типчаково-ковыльной с черноземами южными, и к полынково-ковыльно-типчаковой с темно-каштановыми почвами. В том же ряду меняются, постепенно снижаясь, запасы фитомассы и микробиологическая активность почв.

2. Перечисленные экологические условия гумусообразования определяют самое высокое содержание гумуса в черноземах типичных, а самое низкое — в темно-каштановых почвах. Они же явились причиной динамики в исследуемых почвах качества гумуса. В типичных черноземах наблюдается оптимальное соотношение гидрофильных и гидрофобных фракций гумусовых веществ (близкое к 0,6), что определяет высокую устойчивость структуры этих почв, наиболее мощный гумусовый профиль и высокое содержание биологически доступных для почвенной биоты питательных веществ.

3. Такие динамичные физические свойства, как плотность почв и водопроницаемость изменяются в указанной последовательности от черноземов^ типичных и выщелоченных к темно-каштановым почвам в связи с изменением содержания и качества гумуса при относительном постоянстве гранулометрического состава, величин удельной поверхности и плотности твердой фазы почвы.

4. Фундаментальные физические свойства исследованных целинных почв степной и лесостепной зон (черноземов выщелоченных, типичных, обыкновенных, южных и темно-каштановой почвы) благоприятны для функционирования почвенной биоты. Лишь в темно-каштановой почве повышено содержание глыбистой фракции в агрегатном составе, что определяет и излишне высокую водопроницаемость этих почв.

5. Наименьшие медианные и средние значения плотности агрегатов характерны для черноземов типичных, наибольшие — для темно-каштановой почвы; чернозем обыкновенный, выщелоченный и южный занимают промежуточное положение в указанной последовательности Величины варьирования плотности агрегатов указывают на широкий спектр агрофизических условий, формирующихся благодаря варьированию величин удельного объема порового пространства агрегатов и создающих благоприятные условиях для функционирования разнообразной почвенной биоты.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

1. Моделирование экологических условий гумусообразования в агроэкосистемах позволит улучшить качественно-количественные признаки гумуса, его амфифильность и оптимизировать физические свойства почв, повысив тем самым их продуктивность.

3. Все объекты работ, представляющие собой редко встречающиеся в настоящее время участки целинных ландшафтов с ненарушенными свойствами почв и растительного покрова, следует включить в региональную сеть мониторинга земель с последующим использованием в качестве объекта сравнения (эталонных); их целесообразно внести в Красную книгу почв Оренбургской области.

4. Участки работ можно использовать как стационарные объекты при прохождении полевых практик студентами почвоведческих и географических специальностей.

Библиография Диссертация по биологии, кандидата биологических наук, Клевцова, Ирина Николаевна, Оренбург

1. Александрова, JI.H. Органическое вещество почвы и процессы его трансформации / JI.H. Александрова. JI. : Наука, 1980. - 288с.

2. Андрианов, П.И. Связанная вода почв и грунтов : труды института Мерзлотоведения им. В.А.Обручева / П.И. Андрианов. Т. 3. - М. : АН СССР, 1946.-56 с.

3. Бабанин, В.Ф. Исследование взаимодействия гуминовой кислоты с катионами металлов методами электронного парамагнитного резонанса и магнитных измерений / В.Ф. Бабанин // Почвоведение. 1983. - №7. - С. 15-21.

4. Бахтин, П.У. Механический, микроагрегатный и макроагрегатный состав почвы / П.У. Бахтин, И.Н. Николаева. М. : Изд-во МГУ, 1982. - 155с.

5. Безуглова, О.С. Гумусное состояние почв юга России / О.С. Безуглова. Ростов-на-Дону : СКНЦ ВШ, 2001. - 228 с.

6. Блохин, Е.В. Материалы по структуре почвенного покрова Оренбургской области и его агроэкологическая оценка / Е.В. Блохин. — Оренбург : Издательский центр ОГАУ, 1993. — 36 с.

7. Блохин, Е.В. Экология почв Оренбургской области / Е.В. Блохин. — Екатеринбург : УрО РАН, 1997. 197 с.

8. Блохин, Е.В. Тенденция изменений гумусообразования при освоении почв целинных экосистем : тез. докл. конф. посвященной 40-летию целины / Е.В. Блохин, A.M. Русанов. — Оренбург : Издательский центр ОГАУ, 1994.-С. 70-71.

9. Брунауэр, С. Адсорбция- газов и паров / С. Брунауэр // Физическая адсорбция. Т. 1. - 1948. -215с.

10. Вадюнина, А.Ф. Методы исследования физических свойств почв / А.Ф. Вадюнина, З.А. Корчагина. М. : Агропромиздат, 1986. - 416с.

11. Ваксман, С.А. Гумус / С.А. Ваксман. М. : Сельхозгиз, 1937 - 471с.

12. Ванюшина, А .Я. Некоторые географические закономерности изменения состава и свойств органического вещества илистых почв иособенности реакции обмена в них Ca-Na : авт. дис. . канд. биол. наук : 03.00.27 / А.Я. Ванюшина. -М., 2001. 21с.

13. Ващенко, И.М. Влияние физических свойств черноземовидных супесчаных почв на корневую систему плодовых растений / И.М. Ващенко // Почвоведение. 1973. -№1. - С. 45-52.

14. Вейль, Г. Алгебраическая теория чисел / Г.Вейль. М. : Гос. Изд-во ИЛ, 1947.-345с.

15. Вершинин, П.В. Почвенная структура и условия ее формирования / П.В. Вершинин. М. : Изд-во РАН СССР, 1958. - 244с.

16. Вильяме, В.Р. Почвоведение. Общее земледелие с основами почвоведения / В.Р. Вильяме. — М. : Сельхозгиз, 1936. — 647 с.

17. Витязев, В.Г. Адсорбционное взаимодействие паров воды с твердой фазой почв / В.Г. Витязев, Г.В. Харитонова, С.И. Лапекина // Почвоведение. — 2002. № 2. - С. 34-44.

18. Возможности современных и будущих фундаментальных исследований в почвоведении. М. : ГЕОС, 2000. — 138с.

19. Воронин, А.Д. Структурно-функциональная гидрофизика почв / А.Д. Воронин. М. : Изд-во МГУ, 1984. - 204с.

20. Воронин, А.Д. Основы физики почв / А.Д. Воронин. — М. : Изд-во МГУ, 1986.- 194с.

21. Воронков, Н.А. Влагооборот и влагообеспеченность сосновых насаждений / Н.А. Воронков. М. : Изд-во МГУ, 1973. - 255с.

22. Восторов, Н.С. Определение биологической активности почв -различными методами^ / Н.С. Восторов, А.Н.„ Петрова // Микробиология^-Т. 30.-- 1961.-№4.-С. 665-672.

23. Гаель, А.Г. Облесение бугристых песков засушливых областей / А.Г. Гаель. М.: Географгиз, 1952. - 218 с.

24. Гаель, А.Г. Пески и песчаные почвы / А.Г. Гаель Л.Ф. Смирнова. -М. :ГЕОС, 1999.-231с.

25. Гладкий, А.С. О классификации песчаных почв по механическому составу в агролесо-мелиоративных целях. Борьба с эрозией и повышением плодородия эродированных почв Украины / А.С. Гладкий. — Киев : Изд-во Укр. акад. с-х., 1962. 354с.

26. Гришина, JI.A. Гумусообразование и гумусное состояние почв / Л.А. Гришина. М. : Изд-во МГУ, 1986. - 244с.

27. Ганжара, Н.Ф. Концептуальная модель гумусообразования / Н.Ф. Ганжара // Почвоведение. 1997. - №9. - С. 56-61.

28. Ганжара, Н.Ф. Гумус, свойства почв и урожай / Н.Ф. Ганжара // Почвоведение. 1998. - №7. - С. 24-31.

29. Гумматов, Н.Г. Геостатистический анализ пространственной изменчивости водоудерживающей способности серой лесной почвы / Н.Г. Гумматов, С.В. Жиромский, Е.В. Мироненко, Я.А. Пачепский, Р.А. Щербаков // Почвоведение. 1992. - №6. - С. 65-71.

30. Гуминовые вещества в биосфере / Под редакцией Д.С. Орлова. М. : Наука, 1993.-239с.

31. Дергачёва, М.И. Органическое вещество почв: статика и динамика / М.И. Дергачёва. Новосибирск : Наука, 1984. — 152с.

32. Дергачёва, М.И. Система гумусовых веществ почв / М.И. Дергачёва. Новосибирск : Наука, 1989. - 110с.

33. Джонгман, Р.Г. Анализ данных в экологии сообществ и ландшафтов / Р.Г. Джонгман. М. : Изд-во МГУ, 1999. - 115с.

34. Дмитриев, Е.А. Математическая статистика в почвоведении / Е.А. Дмитриев. М.: Изд-во МГУ, 2000.,- 320с. . .

35. Доспехов, Б.А. Методика полевого опыта (с основами статистической обработки результатов исследований) / Б.А. Доспехов. М. : Колос, 1979.-244с.

36. Жуховицкий, А.А., Физическая химия / А.А. Жуховицкий, Л.А. Шварцман. М.: Металлургия, 1968. - 520с.

37. Заварзина, А.Г. Кислотно-основные свойства гуминовых кислот различного происхождения по данным потенциометрического титрования / А.Г. Заварзина, В.В. Дёмин // Почвоведение. 1999. - №10. - С. 39-44.

38. Зайдельман, Ф.Р. Изучение физических свойств почв на объектах осушения / Ф.Р. Зайдельман. — М. : Ленгипроводхоз, 1988. — 244с.

39. Зайдельман, Ф.Р. Мелиорация заболоченных почв Нечерноземной зоны РСФСР / Ф.Р. Зайдельман. М. : Колос, 1981. - 159с.

40. Зайдельман, Ф.Р. Методика определения некоторых физических и водно-физических свойств каменистых почв / Ф.Р. Зайдельман // Почвоведение. 1957. -№1.- С. 44-49.

41. Золотарева, Б.Н. Динамика гумусообразовательного процесса под влиянием антропогеного воздействия : сб. «Динамика продукции биомассы растений и гумуса почв» / Б.Н. Золотарева. — М. : Наука, 1992. 144с.

42. Ерохина, А.А. Почвы Оренбургской области / А.А. Ерохина. — М. : АН СССР, 1959.-164с.

43. Карпачевский, Л.О. Физика поверхностных явлений в почве / Л.О. Карпачевский. М. : Изд-во МГУ, 1985. - 91с.

44. Кауричев, И.С. Об ОВ-условиях внутри и вне агрегатов серой лесной почвы / И.С. Кауричев, Л.Ф. Тарарина // Почвоведение. 1972. - №10. -С. 39-42.

45. Качинский, Н.А. Механический и макроагрегатный состав почв / Н.А. Качинский. М. : Наука, 1958. -244с.

46. Качинский, Н.А. Структура почвы / Н.А. Качинский. — М. : Изд-во МГУ, 1963.- 100с

47. Качинский, Н.А. Физика почвы / Н.А. Качинский. 4.1. — М. : Высшая школа, 1965. — 273с.

48. Кирюшин, В.И. Концепция оптимизации режима органического вещества почв в агроландшафтах / В.И. Кирюшин, Н.Ф. Ганжара, И.С. Кауричев, Д.С. Орлов, А.А. Титлянова. М. : Изд-во МСХА, 1993. - 99с.

49. Классификация и диагностика почв СССР. М. : Колос, 1977. —233с.

50. Козловский, Ф.И. Почвенный индивидуум и методы его определения. Закономерности пространственного варьирования свойств почв и информационно-статистические методы их изучения / Ф.И. Козловский. — М. : Наука, 1970. 63 с.

51. Комаров, B.C. Адсорбенты и их свойства / B.C. Комаров. — Минск : Наука и техника, 1977. 302с.

52. Кононова, М.М. Органическое вещество почвы / М.М. Кононова. — М. : АН СССР, 1963.-314с.

53. Костычев, П. А. Почвы чернозёмной области России. Их происхождение, состав и свойства / П.А. Костычев. — М. : Наука, 1949. — 354с.

54. Кроновер, P.M. Фракталы и хаос в динамических системах. Основы теории / P.M. Кроновер. М. : Постмаркет, 2000. — 387с.

55. Крыщенко, B.C. Разработка гумус-гранулометрических матриц подтипов почв Ростовской области : тез. докл. межд. конф. «Проблемы антропогенного почвообразования» / B.C. Крыщенко, А.П. Самохин ; Москва. -Т.З. М. : Наука, 1997. - С. 56-77.

56. Кук, Д.У. Регулирование плодородия почвы / Д.У. Кук. — М. : Колос, 1970.-343с.

57. Манучаров, А.С. Гидросорбционный гистерезис в циклах иссушения-увлажнения глинистых минералов / А.С. Манучаров, Г. В. Харитонова, Н.И. Черноморченко // Почвоведение. 1998. — №8. — С. 35-54.

58. Математические модели процессов в мелиорируемых почвах. — М. : Изд-во МГУ, 1992. 296с.

59. Медведев, В. В. Оптимизация агрофизических свойств черноземов / В. В. Медведев. -М. : Агропромиздат, 1988. -324с.

60. Методическое руководство по изучению почвенной структуры / Под редакцией И.Б. Ревута, А.А. Роде. JL : Изд-во Колос, 1969. - 355с.

61. Мешалкина, Ю.Л. Геостатистика как инструмент исследования пространственной вариации почвенных свойств : сб. «Масштабные эффекты при исследовании почв» / Ю.Л. Мешалкина. М. : Изд-во МГУ, 2001. - С.23-35.

62. Михеева, И.В. Вероятностно-статистические модели свойств почв / И.В. Михеева. Новосибирск: Изд-во Сибирского отделения РАН, 2001. - 213с.

63. Милановский, Е.Ю. Амфифильные компоненты гумусовых веществ почв / Е.Ю. Милановский // Почвоведение. 2000. - №6. - С. 706-715.

64. Милановский, Е.Ю. Гумусовые вещества как система гидрофобно-гидрофильных соединений : авт. дис. . доктора биолог, наук : 03.00.27 / Е. Ю. Милановский. М., 2006. - 65с.

65. Милановский, Е.Ю. Функциональная роль амфифильных компонентов гумусовых веществ в процессах гумусо-структурообразования и в генезисе почв / Е.Ю. Милановский., Е.В. Шеин // Почвоведение. 2002. - №10. -С. 1201-1213.

66. Милановский, Е.Ю. Лиофильно-лиофобные свойства органического , вещества и структура почвы / Е.Ю. Милановский, Е.В. Шеин, А.А. Степанов // Почвоведение. 1993.- №6. - С. 122-126.

67. Мичурин, Б. Н. Энергетика^ почвенной, влаги, / Б. Н. Мичурин.-Ленинград : Гидрометеоиздат, 1975. -266с.

68. Орешкина, Н.С. Статистические оценки пространственной изменчивости свойств почв / Н.С. Орешкина. М. : Изд-во МГУ, 1988. — 203с.

69. Орлов, Д.С. Гумусовые кислоты почв и общая теория гумификации / Д.С. Орлов. М. : Изд-во МГУ, 1990. - 325с.

70. Остерман, JI.А. Хроматография белков и нуклеиновых кислот / Л.А. Остерман. М. : Наука, 1985. - 256с.

71. Парфенова, Е.И. Руководство к микроморфологическим исследованиям в почвоведении / Е.И. Парфенова, Е.А. Ярилова. М. : Наука, 1977.-72с.

72. Поздняков, А.И. Стационарные электрические поля в почвах / А.И. Поздняков, Л.А. Позднякова, А.Д. Позднякова. М. : Изд-во МГУ, 1996. - 84с.

73. Полевые и лабораторные методы исследования физических свойств и режимов почв: методическое руководство / Под редакцией Е.В. Шеина. М.: Изд-во МГУ, 2001. - 200 с.

74. Пономарёва, В.В. Гумус и почвообразование / В.В. Пономарёва, Т.А. Плотникова. Л. : Наука, 1980. - 224 с.

75. Почвы Оренбургской области. / Под редакцией В.Д. Кучеренко. — Челябинск : ЮУКИ, 1972. 125 с.

76. Практикум по агрохимии : учеб. пособие.-2-е изд., перераб. и доп. /Под редакцией В.Г. Минеева. М. : Изд-во МГУ, 2001. - С. 65-69.

77. Практические занятия и семинары по курсу мелиорация почв / Под редакцией Л.Ф. Смирновой с соавт. — М. : Изд-во МГУ, 1994. — 66 с.

78. Растворова, О.Г. Физика почв (Практическое руководство) / О.Г. Растворова. Л. : Изд-во Ленинградского ун-та, 1983. — С. 41-43.

79. Ревут, И.Б. Физика почв / И.Б. Ревут. Л. : Колос, 1972. - 368 с.

80. Ремезов, Н.П. Химия и генезис почв / Н.П. Ремезов. М. :, Наука, 1989.-270 с.

81. Роде,-А.А.-Почвенная влага / А.А. Роде.- М. : Изд-во АН СССР,. 1952.-456 с.

82. Роде, А.А. Основы учения о почвенной влаге / А.А. Роде. — Т. 1 — Л. : Гидрометиздат, 1965. 662 с.

83. Роде, А.А. Основы учения о почвенной влаге / А.А. Роде. Т. 2. — Л. : Гидрометеоиздат, 1989. — 554 с.

84. Розанов, Б.Г. Генетическая морфология почв / Б.Г. Розанов. — М. : Изд-во МГУ, 1975. 294 с.

85. Роуэлл, Д.Л. Почвоведение: методы и использование / Д.Л. Роуэлл. -М. : Колос, 1998.-486 с.

86. Руководство по лабораторным методам исследования ионно-солевого состава нейтральных и щелочных минеральных почв. М.: Почвенный институт им. М.В. Докучаева, 1990. - С. 95-98.

87. Русанов, A.M. Почвенный мониторинг и организация сети резерватов эталонных почв / A.M. Русанов // География и природные ресурсы. -1991.-№2,-С. 63-66.

88. Русанов, A.M. Влияние физических качеств почв на экологию гумусообразования / A.M. Русанов //Физика почв и проблемы экологии. — Пущино : Аякс-ПРЕСС, 1991. С. 91-92.

89. Русанов, A.M. Гумусное состояние южных черноземов под естественными пастбищами / A.M. Русанов // Почвоведение. 1993.- №11. - С. 25-30.

90. Русанов, A.M. Экология гумусообразования почв степной зоны Урала : авт. дис.доктора биолог, наук : 03.00.02 / A.M. Русанов -Екатеринбург, 1995. —43 с.

91. Русанов, A.M. Особенности экологии гумусообразования степных черноземов Урала на целине и в агроценозе / A.M. Русанов // Вопросы степной биогеоценологии. Екатеринбург : Наука, - 1995. — С. 67-75.

92. Русанов, A.M. К вопросу зависимости структуры почв от их ----- -----гумусного состояния / A.M. Русанов, Е.В. Медведев, Т.С. Бондаренко // Физикапочв и проблемы экологии. Пущино : Аякс-ПРЕСС, 1992. - С. 93-94.

93. Рыдкин, Ю.И. Практические изыскания и семинары по курсу почвенно-мелиоративные изыскания, составление почвенно-мелиоративной карты и обоснование мелиоративного проекта / Ю.И. Рыдкин -М. : Изд-во МГУ, 1993. — с. 19-25.

94. Рысков, Я.Г. Реконструкция истории развития почв и природной среды степного Предуралья в голоцене (с использованием методов геохимии стабильных изотопов) : авт. дис. . канд. биолог, наук : 25.00.36 / Я.Г. Рысков. Пущино, 1996. - 24с.

95. Сергеев, Е.М. Инженерная геология / Е.М. Сергеев. М. : Изд. МГУ, 1978.-266с.

96. Сердобольский, И.П. Окислительно-восстановительные условия агрегатов черноземных почв / И.П. Сердобольский, М.Г. Синягина. // Почвоведение. 1953. - №1. - С. 26-32.

97. Силева, Т.М. Минеральный состав черноземов заповедника "Приволжская степь" : матер, международного симпозиума «Функция почв в биосферно-геосферных системах» / Т.М. Силева. М. : МАКС Пресс, 2001. — С. 215-216.

98. Самсонова, В.П. Пространственная вариабельность состава и свойств дерново-подзолистой почвы : авт. дис. . доктора биолог, наук : 03.00.27 / В.П. Самсонова. Москва, 2003. - 44 с.

99. Самсонова, В.П. Структуры пространственной вариабельности агрохимических свойств пахотной дерново-подзолистой почвы / В.П. Самсонова, Ю.Л. Мешалкина, Е.А. Дмитриев // Почвоведение. 1999. — №11.— С. 33-40.

100. Смагин, А.В. Моделирование динамики органического вещества почв / А.В. Смагин и др.. М. : Изд-во МГУ, 2001. - С. 67-80.

101. Судницын, И.И. Движение почвенной влаги и водопотребление растений / И.И. Судницын. -М. : Изд-во .МГУ, 1979. - 203с.

102. Тейт, Р.Ш. Органическое вещество почвы / Р.Ш. Тейт. М. : Мир, 1991.-400с.

103. Темкин, М.И. Журнал физической химии / М.И. Темкин. Т. 29. — М. : АН СССР, 1955. - 250 с.

104. Туев, Н.А. Микробиологические процессы гумусообразования / Н.А. Туев М. : Агропромиздат, 1989. - 240 с.

105. Физико-химическая механика природных дисперсных систем / Под редакцией Е.Д.Щукина, Н.В.Перцова, В.И.Осипова, Р.И. Злочевской. М.: Изд-во МГУ, 1985.-266 с.

106. Харитонова, Г.В. Изотермы сорбции водяного пара почвами / Г.В. Харитонова., В.Г. Витязев // Почвоведение. 2000. - №4. - С. 24-31.

107. Харитонова, Г.В. Статистический анализ модели сорбции паров воды почвами / Г.В. Харитонова, В.Г. Витязев, С.А. Лапекина // Почвоведение. -2001.-№11.-С. 50-58.

108. Харитонова, Г.В. Уравнение для описания полной изотермы адсорбции паров воды почвами / Г.В. Харитонова, Е.В. Шеин, В.Г. Витязев, С.И. Лапекина // Почвоведение. 2003. - № 1. - С. 50-61.

109. Чайлдс, Э. Физические основы гидрологии почв / Э. Чайлдс. Л. : Гидрометеоиздат, 1973. - 376с.

110. Фрид, А.С. Пространственное варьирование и временная динамика плодородия почв в длительных полевых опытах / А.С. Фрид. — М. : Наука, 2002. -259с.

111. Шеин, Е.В. Сборник задач по физике почв / Е.В. Шеин, В.А. Капинос. М. : Изд-во МГУ, 1994. - 78с.

112. Шеин, Е.В. Пространственная неоднородность свойств на различных иерархических уровнях — основа структуры и функций почв / Е.В. Шеин, Е.Ю. Милановский // Масштабные эффекты при исследовании почв. — М. : Изд-во МГУ, 2001. ^С.49-62.

113. Шеин, Е.В. Роль и значение органического вещества в образовании и устойчивости почвенных агрегатов / Е.В. Шеин, Е.Ю. Милановский // Почвоведение. 2003. - №1. - С. 53-62.

114. Шеин, Е.В. Дифференциальная порозность почв / Е.В. Шеин, П.Н. Березин, И.И. Гудима // Почвоведение. 1988. — №3. — С 53-65.

115. Шеин, Е.В. Толковый словарь по физике почв / Е.В. Шеин, JI.O. Карпачевский. М.: ГЕОС, 2003. - 124 с.

116. Шеин, Е.В. Агрофизика / Е.В. Шеин, В.М. Гончаров. Ростов-на-Дону : Феникс, 2006. - 400 с.

117. Шеин, Е.В. Роль и значение органического вещества в образовании и устойчивости почвенных агрегатов / Е.В. Шеин, Е.Ю. Милановский // Почвоведение. 2003.- №1. - С. 53-61.

118. Теории и методы физики почв / Под ред. Е.В.Шеина, Л.О.Карпачевского. М.: «Гриф и КО», 2007. - 352с.

119. Эдлефсен, Н.Е. Термодинамика почвенной влаги / Н.Е. Эдлефсен, Б.С. Андерсон. Л. : Гидрометеорологическое изд-во, 1966. - С. 2-43.

120. Albert R.P. Die ansschlaggelende Bedeutung des Masserhands halters fur die Eitrageleistungen unseren diluwialen Sande Ztschr. Forst and Jagt. Apr. 1924.

121. Andgers D.A. Changes in soil aggregation and organic carbon under corn and alfalfa // Soil Sci.Soc.Am.J. 1992. N 56. - P.1244-1249.

122. Atterberg A. Die Plastizitat der Tone. In.: Intern, mitt, boden., I, 1911, P.4-14.

123. Blondeau R., Kalinovski E., Fractionation of humic substances by hydrophobic interactions chromatography // Journal of Chromatography. — 1986. -N.351. P.585-589.

124. Brunauer S., Emmet P.H., Teller E. Adsorption of gases in multimolekular layers // J. Amer. Chem. Soc. 1938. N. 60. - P107-114.

125. Colin Childs. Interpolating Surfaces in ArcGIS Spatial Analist. ArcUser. The Magazine for ESRI Software Users. Julay-September, 2004.

126. Hidding A.P. The relatione between porevolume and formation of root systems in soil with sandy layers. Trans. 7-th Int. Congr. Soil. Sci. Madison. USA, 1960.

127. Hilel D. Fundamentals of soil physic. Acad. Press. N.Y., 1980.

128. Farrar D.M. The use of vapour-pressure and moisturecontent measurements to deduce the internal and external surface area of soil particles. Journal of Soil Science., 1963, voll4,N2, p.908.913.

129. Martin H., Chantigny Denis A. Angers, Danielle Prevost, Louis-P. Vzina, Francois-P. Chalifour. Soil Aggregation and Fungal and Bacterial Biomass under Annual and Perennial Cropping Systems // Soil Sci. Am. J., 1997. N61,P.262-267. '

130. Matheron G. The Theory of regionalized variables and its applications. Les Cachiersdu Centre de Morphologie Matematique de Fontainebleu. Ecole Nationale Superiere des Mines de Paris.,1971, N5, 9 ppm.

131. Mathleu C., Pleltaln F. Analyse physique des soils. Methodes choisies. Technique&Documentation., 1998., P.275.

132. Mazurak A.P. Polman K. Soil compaction and plant growth. 9 Int. Cong. Soil. Sci. vol 1. Australia, 1968, P. 14-19.

133. Methods of Soil Analysis. Part 1. Physical and Mineralogical Methods. Second Edition. Ed. By Arnold Klure. Sssa Book Series No 5, Madison, Wisconsin. USA, 1986.

134. Oades J.M. Soil organic matter and structural stability: mechanisms and implications for management. // Plant&Soil. 1984. - N76. - P.319-337.

135. Philipp J. Fifty years progress in soil physic. Geoderma. 12, 1974. H

136. Tisdall J.M., J.M.Oades. Organic matter and water-stable aggregates in soils. // Journal of Soil Sci. 1982. - N133. P.141-163.

137. Webster R. Spatial variation in soil and role of kriging. Agricultural Water Management 1983, 6ppm.