Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему
Неоднородность химического состава жидкой фазы основных типов почв ЦЛГПБЗ
ВАК РФ 03.00.13, Физиология
Автореферат диссертации по теме "Неоднородность химического состава жидкой фазы основных типов почв ЦЛГПБЗ"
:613885
Тимофеева Елена Александровна
НЕОДНОРОДНОСТЬ ХИМИЧЕСКОГО СОСТАВА ЖИДКОЙ ФАЗЫ ОСНОВНЫХ ТИПОВ ПОЧВ ЦЛГПБЗ (ЦЕНТРАЛЬНО-ЛЕСНОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО ПРИРОДНОГО БИОСФЕРНОГО ЗАПОВЕДНИКА)
Специальность 03.00.13 - почвоведение
2 5 НОЯ 2010
АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук
Москва 2010
004613885
Работа выполнена на кафедре химии почв факультета почвоведения Московского государственного университета имени М.В. Ломоносова
Научный руководитель:
кандидат биологических наук, доцент Караванова Елизавета Ильинична Официальные оппоненты:
доктор биологических наук, доцент Умарова Аминат Батальбиевна
кандидат биологических наук, сотрудник ВНИИ агрохимии имени Д.Н. Прянишникова Рухович Ольга Владимировна Ведущая организация:
Российский государственный аграрный университет - МСХА имени К.А. Тимирязева
Защита состоится 7 декабря в 15 часов 30 минут в аудитории М-2 на заседании диссертационного совета Д 501.001.57 при МГУ имени М.В. Ломоносова по адресу: 119991, ГСП-1, г. Москва, Ленинские горы, д. 1, стр. 12, МГУ имени М.В. Ломоносова, факультет почвоведения
С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке факультета почвоведения Московского Государственного Университета имени М.В. Ломоносова по адресу: 119991, ГСП-1, г. Москва, Ленинские горы, д. 1, стр. 12, МГУ имени М.В. Ломоносова, факультет почвоведения
Автореферат разослан « 2 » ноября 2010 года
Отзывы на автореферат в двух экземплярах, заверенных печатью организации, просьба присылать по адресу: 119991, ГСП-1, г. Москва, Ленинские горы, д. 1, стр. 12, МГУ имени М.В. Ломоносова, факультет почвоведения, ученый совет
Ученый секретарь диссертационного совета, д.б. н.:
Никифорова А. С.
Общая характеристика работы
Актуальность темы. Состав почвенных растворов (ПР) отражает информацию о текущем состоянии почв, позволяет понять природу, направление и интенсивность процессов современного почвообразования, характер миграции вещества в почве и ландшафте. Благодаря информативности ПР и роли, которую они играют в жизни почвы, актуальность и значение их исследования очень велики. Но дальнейшее развитие этого направления и практическое применение получаемых данных тормозится недостаточной изученностью причин и источников варьирования показателей свойств ПР.
Цель работы. Исследование источников и факторов вариабельности (неоднородности) химического состава жидкой фазы (ЖФ) почв (на примере типичных лесных почв южной тайги, распространенных на территории ЦЛГПБЗ).
Задачи исследования:
I. Определить влияние на химический состав ЖФ следующих факторов:
повторного увлажнения.
II. Оценить влияние неоднородности порового пространства почв (размера пор) на состав ЖФ (микронеоднородность).
III. Оценить влияние горизонтов и типов почв на состав ЖФ (макронеоднородность).
Научная новизна. Установлены количественные и качественные закономерности изменчивости состава ЖФ почвы во времени и пространстве; получены данные о составе различных фракций ПР, определены граничные условия их извлечения из почв методами центрифугирования и вакуумной лизиметрии (ВЛ). Показано влияние способа получения ПР и состояния почвы при пробоотборе на состав извлекаемой ЖФ. Полученные данные уточняют представление о составе различных категорий почвенной влаги.
Практическая значимость. Результаты исследования могут быть использованы для прогноза поведения тяжелых металлов и элементов питания в почве; при оценке запасов соединений элементов разной подвижности. Предложены рекомендации для получения отдельных однородных фракций ПР, присутствующих в порах различного размера и удерживаемых почвой с разной силой. Предложен подход, позволяющий уточнить принадлежность получаемых в полевых условиях ПР к различным частям порового пространства.
- метода извлечения из почвы раствора;
- величины прикладываемого давления;
- состояния почвы при получении ПР: влажности, сложения; высушивания и
Апробаиия. По основным положениям диссертации были сделаны доклады на международных конференциях «Современные проблемы загрязнения почв», Москва, МГУ, 2007 и 2010 г.; международных научных конференциях студентов, аспирантов и молодых ученых «Ломоносов - 2009» и «Ломоносов - 2010», Москва, МГУ, 2009 и 2010 г.; а также на заседаниях кафедры химии почв факультета почвоведения МГУ имени М. В. Ломоносова.
Публикации. По результатам исследований опубликовано 6 работ.
Структура и объем работы. Диссертация изложена на 155 страницах, включает 31 таблицу и 12 рисунков. Состоит из введения, четырех глав, заключения, выводов и приложения. Список литературы включает 290 источника, в том числе 60 на английском языке.
Основные защищаемые положения:
1. ЖФ почв характеризуется природной неоднородностью, которая выражается в различной концентрации растворов, содержащихся в порах разного размера.
2. Увеличение влажности почв является фактором разбавления ПР, кроме того, ее увеличение сопровождается заполнением более крупных пор, что является совокупной причиной более низких концентраций элементов в ПР, получаемых из более влажных почв.
3. Нарушение сложения почвы, временное высушивание и последующее возвращение к состоянию исходной влажности, применение жестких методов, деформирующих поровое пространство или иным образом разрушающих твердую фазу (например, центрифугирование) может приводить к значительному увеличению концентраций элементов в ПР.
4. Природа генетических горизонтов и типа почвы отражается в составе фракций ПР, извлекаемых из пор определенных размерных категорий. Растворы из разных почв и горизонтов по концентрациям ряда элементов могут различаться на 1-2 порядка; это различие существенно сильнее по сравнению с влиянием размера пор, сложения, метода получения раствора и сопоставимо с влиянием высушивания.
Благодарности. Автор выражает благодарность профессору кафедры химии почв Трофимову С.Я., сотрудникам кафедры химии почв: Ладонину Д.В., Соколовой Т.А., Завгородней Ю.А., Степанову A.A., Толпеште И.И., Кирюшину A.B., сотруднику ВНИИ Фитопатологии Горбатову B.C., профессору кафедры биологии почв Умарову М.М., сотрудникам кафедры физики и мелиорации почв Смагину A.B., Шварову А.П., сотруднику лабораторного центра ГК РЭИ Беляниной Л.А - за помощь при получении аналитических данных и ценные консультации, а также сотрудникам и руководству ЦЛГПБЗ - за возможность проведения исследований на территории заповедника.
Содержание работы
Глава 1. Литературный обзор Исследованиями отечественных и зарубежных авторов (Трофимов, 1925; Драчев, Александрова, 1932; Горбунов, Цюрупа, 1947; Крюков, Комарова, 1954; Скрынникова, 1959; Кауричев, Ноздрунова, 1968; Самойлова, Демкин, 1976; Николаева, Шеин, 1982; Платонова, Шмыглая, 1986; Зайцева, Минашина, Судницын, 1997; Снакин, Присяжная, Рухович, 1997; Федотов, Олиференко, 2005; Zabowski, Ugolini, 1990; Tyler, 2000; Bonito, 2005; и др.) показано, что ЖФ почв представляет собой сложную, неоднородную и вариабельную по составу и свойствам систему, состоящую из различных фракций. Имеющаяся неоднородность обусловлена в первую очередь особенностями порового пространства почв: размером пор, различным составом твердой фазы, коллоидно-химическими факторами, распределением микробиоты, временем взаимодействия влаги с почвой. Также на состав ПР влияет влажность почв, сезон наблюдений, климатические условия, метод и особенности пробоотбора, в том числе, нарушение сложения почвы. Накопленные теоретические данные и современные инструментальные методы позволяют выделять и изучать отдельные фракции ЖФ почв с учетом всех факторов, обусловливающих варьирование их состава и свойств.
Глава 2. Природные условия и почвы района исследования
Район исследования — ЦЛГПБЗ — расположен в Нелидовском районе Тверской области на Каспийско-Балтийском водоразделе Русской равнины в юго-западной части Валдайской возвышенности в подзоне южной тайги. Основными типами почв ЦЛГПБЗ являются: торфянисто-подзолистые глееватые (ТПГ), палево-подзолистые, дерново-подзолистые (ДП), подзолистые, дерново-глеевые, перегнойно-глеевые (ПГ), торфяно-глеевые (ТГ). (Карпачевский, Строганова, 1995; Регуляторная роль почвы.., 2002; Трофимов, 1998).
Глава 3. Объекты и методы исследования Объектами исследования являлись типичные для территории ЦЛГПБЗ почвы: торфянисто-подзолистая глееватая (ТПГ) (подгор. O+F, F, Н, гор. E¡b, Е), перегнойно-глеевая (ПГ) (гор. Адерн, А), торфяно-глсевая низинная (ТГ) (подгор. F, гор. Т), дерново-подзолистая (ДП) (гор. АЕ).
Для оценки порового распределения были получены кривые основной гидрофизической характеристики (ОГХ) изучаемых почв ненарушенного сложения методом равновесного центрифугирования (Смагин, Садовникова, 1999) в диапазоне величин pF (pF = -Ig Р, где Р -давление почвенной влаги, см вода, ст.) от 0 до 4,0 (от 0 до 10 бар). В полевых условиях ПР получали методом ВЛ, создавая давление от 0,2 до 0,8 бар с помощью установки, состоящей из
вакуумного насоса и нескольких керамических фильтров (диаметр пор 0,7 - 0,9 мкм), соединенных ПВХ трубками с сосудами-приемниками (Мотузова, Малинина, 1994). Для извлечения ЖФ из почв в лабораторных условиях применялся как метод ВЛ, так и метод центрифугирования (центрифуги ЦЛС-3 и Rotofix-32A). Перед центрифугированием микромонолиты почв насыщали дистиллированной водой до предельной полевой влагоемкости. Для сбора ПР использовали комплект из пары пластмассовых пробирок разного диаметра: в одну пробирку вкладывалась другая, более узкая с перфорированными стенкам и наполненная почвой. В полученных ПР определяли концентрации основных макро- (Al, Са, Si, Fe, Мп, К, Mg, Na) и микроэлементов(Со, Ni, Zn, As, Sr, Cu, Cd, Ba, Pb, V) методом масс-спектрометрии с индуктивно-связанной плазмой на спектрометре Agilent 7500А. Измерение рН проводили потенциометрическим методом на иономерах И-500 и SevenGo pro (Mcttler Toledo). В некоторых ПР дополнительно определяли концентрации анионов (СГ, Br", NOj\ N02", S042\ РО43"), а также молекулярно-массовое распределение и соотношение гидрофильных и гидрофобных фракций водорастворимых органических веществ (ВОВ). Определение анионов проводили методом ионообменной хроматографии (хроматограф ICS-2000 (DrONEX) с кондуктометрическим детектором, система обработки данных Chromeleon). Хроматографическое фракционирование компонентов ВОВ проводили на гидрофобизированном геле Octyl Sepharose CL-4B (Pharmacia). Фракционирование компонентов ВОВ с разными молекулярными массами проводили с помощью метода гель-хроматографии на геле Sephadex G-50 (Pharmacia).
Было поставлено 5 серий экспериментов, объединенных в две группы. Первая группа (I) рассматривала факторы, обусловливающие естественную природную неоднородность ПР и вариабельность его состава и свойств. Вторая группа (II) рассматривала влияние на состав ЖФ почвы условий и особенностей отбора проб ПР.
¡.Исследование влияния влажности почвы и категории пор на состав ЖФ (Модельные опыты).
1. Влияние влажности почвы на состав ПР. находящихся в одной (по размеру) категории пор. Методом центрифугирования, последовательно увеличивая давление (в диапазоне 0-1,6 pF), из макропор (диаметром более 75 мкм) подстилки ТПГ почвы извлекли несколько фракций ПР, каждой из которых соответствовала определенная влажность пробы (от 430 до 630%). Влияние изучаемого фактора устанавливали, сравнивая состав ПР, полученных при разной влажности. Повторность эксперимента - 17. В условиях опыта 1 влияние влажности на состав ПР проявлялось через его разбавление.
2. Влияние влажности на состав фракций ПР. присутствующих в разных (по размеру) категориях пор. Методом центрифугирования из проб почв (подгор. O+F, гор. Ец, и Е ТПГ почвы; гор. Т ТГ почвы; гор. Адерн и А ПГ почвы; гор. АЕ ДП почвы) выделяли последовательно
по две фракции ПР, удерживаемых при pF = 2 и 3,9, что соответствует: а) совокупности макро-и мезопор (d>30 мкм), дренирующихся при pF<2, и б) ультрамикро- и микропор (d=30-0,4 мкм), дренирующихся при 2<pF<3,9 (градации даны по классификации Brewer, 1964). Ниже при обсуждении эти растворы для краткости условно названы влагой из «макро-» и «микропор». Повторность эксперимента - 8-кратная для каждой градации давления. Условия опыта 2 позволяли установить влияние влажности, как фактора, соответствующего заполнению разнокачественных (разных по размерной категории) пор. Для этого сопоставляли состав Г1Р, извлеченных из «макро» и «микропор».
3. Влияние уровня влажности и длительности периода увлажнения на состав ПР. Пробы подстилки ТПГ почвы инкубировали в течение трех недель при комнатной температуре, поддерживая постоянную влажность (0,7 и 1,0 от полной влагоемкости). Повторность эксперимента - 4-кратная для каждого уровня влажности. На протяжении периода инкубирования в почве ежедневно проводили измерение рН и Eh (потенциометрически, на иономере И-500). В конце опыта ПР отделили (без разделения на фракции) путем центрифугирования (pF =3,9). Растворы, полученные из подстилки, инкубированной при разной влажности, были сопоставлены по концентрациям основных макро- и микроэлементов.
Помимо модельных опытов, связи между влажностью почвы и составом ПР исследовали, используя данные, полученные в полевых условиях, и сопоставляя концентрации химических элементов в ПР с влажностью почвы in situ в момент их выделения. //. Исследование влияния способа отбора проб почвы на состав ЖФ.
1. Влияние состояния почвы на состав ПР. Полевые условия (in situ). ПР получали из гор. Т ТГ почвы и гор. АЕ ДП почвы методом BJI: а) непосредственно из горизонтов почвенного разреза - этот вариант рассматривался как естественная почва; б) из свежеотобранных монолитов той же почвы — этот вариант рассматривался как почва с ненарушенным сложением; в) из свежеотобранной почвы, насыпанной в цилиндрический контейнер, емкостью 10 л, - вариант почвы с нарушенным сложением. Во всех случаях проводили извлечение нескольких фракций ПР, последовательно создавая разрежение от 0,2 до 0,8 бар. Исходная влажность почвы во всех трех вариантах опыта была одинаковой (для Т, ТГ = 435±10%, для АЕ, ДП = 25±5%). Повторность - четырехкратная для каждой градации давления.
2. Влияние состояния и сложения почвы и способа выделения ЖФ на состав ПР. Лабораторные условия (in vitro). ЖФ получали из предварительно высушенных, а затем увлажненных до полевой влажности, образцов гор. Т ТГ почвы и гор. АЕ ДП почвы. Выделение проводили двумя методами: 1) методом BJI из монолитов и насыпных образцов почв; 2) методом центрифугирования из микромонолитов и насыпных образцов почвы. Так же как и в предыдущем опыте 1, из проб почв выделяли отдельные фракции ЖФ почвы за счет
последовательного приложения возрастающих величин давления (Р = 0,2-0,8 бар); во втором случае (при применении центрифугирования) дополнительно получали смешанный раствор, однократно прикладывая максимальное давление (соответствующее 0,8 бар). Повторность -восьмикратная для каждой градации давления. По результатам опыта устанавливали влияние состояния почвы (сложения и высушивания/увлажнения) на состав ее ЖФ, и сравнивали методы центрифугирования и ВЛ.
Результаты всех экспериментов обрабатывали статистически, используя: а) сравнение доверительных интервалов средних значений характеристик ПР; б) корреляционный анализ (коэффициент корреляции по Спирмену).
Глава 4. Результаты и их обсуждение.
4.1. Основная гидрофизическая характеристика изученных почв.
Полученные кривые ОГХ почв в координатах - рр, где Щ - влажность, рР -десятичный логарифм абсолютной величины капиллярно-сорбционного давления, выраженного в см водн. ст., представлены на рисунке 1. Основные различия в ОГХ исследованных объектов выявляются между подстилками и минеральными горизонтами, что закономерно и объясняется их различными гидрологическими свойствами в соответствии с разным вещественным составом. В изученном диапазоне давлений (рр от 0 до 4,0) влажность минеральных горизонтов меняется от 8 до 68% (А\У = 60%), у органогенных горизонтов и подстилок этот диапазон значительно шире от 55 до 516% (Д\У = 461%).
100
200
300
400
500
600
-е-
-х-—ж-
О+Р.ТПГ
Н,ТПГ
Р,ТГ
т,тг
Ей,ТПГ
А,ПГ
Адерн,ПГ
Р.ТПГ
АЕ.ДП
Е, ТПГ
Рисунок 1. ОГХ изученных почв (в координатах \У - рИ).
Исследованные горизонты почв сильно различаются по полной влагоемкости. По этому показателю они образуют следующий ряд: подгор. О+Р ТПГ(516%) > гор. Р ТПГ (485%) > подгор. Н ТПГ(311%) ~ подгор. Р ТГ (308%) почвы > гор. Адер11 ПГ (175%) ~ Т ТГ почвы (171%) > гор. А ПГ почвы(116%) > гор. Еь ТПГ почвы(68%) > гор. АЕ ДП почвы (43%) ~ гор. Е ТПГ почвы (41%). ПВ подстилки ТПГ почвы, таким образом, превышает ПВ минеральных горизонтов более чем в 10 раз. Высокой влагоемкостью подстилки ТПГ почв объясняется их почти постоянная переувлаженность в природных условиях.
Переход от массовой влажности \У к объемной влажности в позволяет построить кривые водоудерживания почв. Крутизна кривых водоудерживания различна для разных горизонтов: они более пологие у горизонтов подстилки ТПГ, более крутые - у минеральных горизонтов и горизонтов ТГ почвы, что соответствует их меньшей пористости. В общем случае, чем круче кривая 0-рР, тем меньше объем пор, соответствующих этому участку. Между давлением почвенной влаги (Р) и диаметром пор (<1) существует функциональная зависимость: (1 = 3000/|Р| (Полевые и лабораторные методы исследования.., 2001), по ней можно определить, какие именно поры дренируются при данных приложенных уровнях разрежения, а по кривым ОГХ найти их относительную долю.
Объемы пор разного размера и функционального назначения представлены в таблице 1.
Таблица 1. Объемы пор разного размера, % (по классификации Brewer, 1964).
Почва Горизонт (подго-ризонт) Диаметр и наименование типа пор, мкм
<5 (ультрамикропоры) 5-30 (микропоры) 30-75 (мезопоры) >75 (макропоры)
ТПГ 0+F 56,6 22,3 11,1 36,7
F 60,2 10,4 14,4 47,2
Н 47,7 10,6 9,6 36,7
Eih 58,5 10,3 0,7 3,2
Е 27,1 13 4,8 5,5
ДП АЕ 32,6 9,1 4,8 5,3
ПГ Адерц 54,5 9,8 2,1 31,4
А 76,2 9,5 2,6 15,1
ТГ F 65,0 7,3 7,8 20,6
Т 64,6 5,6 5,0 5,0
Сумма объемов разных пор для некоторых горизонтов не равна 100%, что, по-видимому, связано с сильным изменением объема образца (усадкой почвы) в ходе проведения эксперимента. По классификации Brewer, 1964, во всех почвах и подстилках преобладают ультрамикропоры (d < 5мкм), однако в Ажр„ ПГ и подстилке ТПГ почв их количество
сопоставимо с количеством макропор. В минеральных горизонтах количество макро- и мезопор несопоставимо меньше количества ультрамикропор, доля пор диаметром > 50мкм (транзитных) - менее 10%, что способствует застою влаги в природных условиях. В сумме ультрамикропоры и микропоры ((1 до 30 мкм) доминируют в большинстве исследованных объектов, составляя в абсолютном количестве для разных почв от 40 до 86%.
Из кривых ОГХ могут быть рассчитаны предельные значения влажности (специфичные для каждой почвы), при которой оказываются заполненными определенные категории пор. Для изучаемых почв были определены условия влажности, позволяющие получать ПР из пор, мельче и крупнее 30 мкм. Значения Шцт, соответствующие заполнению пор только диаметром менее 30 мкм, приведены в таблице 2. При \\,>\¥нт заполняются и более крупные поры. Следует иметь в виду при этом, что возможность получения ПР из определенной категории пор регулируется двумя факторами. Во-первых, это влажность, которая определяет степень заполнения пор разного размера. Так, ПР из «макропор» присутствует в почве и может быть получен только при сильном ее увлажнении (\У>\¥ит). ПР из «микропор», напротив, всегда присутствует в почве, однако ситуация, когда влагой заполнены поры только этой категории, наблюдается при довольно низкой влажности почвы (\У<\¥ит). Во-вторых, возможность извлечения ПР из пор определенного размера, зависит от величины приложенного к почве давления. Для получения ПР из «макропор» должно соблюдаться условие рр<рр|„„=2,0, где ррцщ соответствует потенциалу удержания влаги в порах (1=30 мкм. Для получения ПР из «микропор» величина рр должно быть больше 2,0. Именно сопряженное регулирование (или подбор природных условий) влажности почвы и прикладываемого отрицательного давления к почве позволит получить ПР из определенных категорий пор.
Таблица 2. Верхние предельные значения влажности \¥цга, соответствующие заполнению пор с!<30 мкм.
Почва Горизонт \уит, %
ТПГ О+Р 322
Р 259
Н 173
Ец, 64
Е 32
ДП АЕ 35
ТГ Г 221
Т 150
ПГ Адерн 115
А 96
4.2. Влияние влажности почвы на состав почвенных растворов.
Почти все полученные корреляции между концентрациями элементов в ЖФ почвы и влажностью почвы отрицательные, то есть с увеличением влажности концентрация ЖФ почвы уменьшается. Пример зависимости между влажностью подстилки ТПГ почвы и концентрацией свинца в ЖФ почвы, полученной из макропор представлен на рисунке 2.
ЖФ почвы, полученной из макропор.
Анализ связей между влажностью почвы и концентрациями элементов в соответствующих ПР в более широком диапазоне увлажнения, обеспечивающем заполнение пор разных категорий - от макро- до ультрамикро-, также выявил влияние влажности как фактора разбавления. Все найденные коэффициенты корреляции (см. табл. 3) между влажностью почв и концентрациями макро- и микроэлементов в полученных растворах отрицательны. Причиной выявленных зависимостей, помимо фактора разбавления ПР по мере увеличения влажности почвы, также является то, что в порах разного размера наблюдается разная концентрация ПР.
Таблица 3. Коэффициенты корреляции (значимые с р=0,90) между влажностью почв и концентрациями элементов в ЖФ.
Почва, горизонт Элемент Значение коэффициента корреляции
ПГ, Адерн А1 -0,78
Аб -0,88
РЬ -0,92
ТПГ, Е А1 -0,90
Ре -0,89
Сг -0,76
Си -0,82
ДП, АЕ А1 -0,87
Ре -0,83
Мп -0,74
К! -0,84
Коэффициенты корреляции между влажностью почвы и концентрациями анионов имеют разные знаки (см. табл. 4). Описанное в литературе явление отрицательной адсорбции в наших почвах, по-видимому, проявляется лишь в поведении С1\ Поведение фосфат-иона, скорее всего, регулируется процессом его осаждения при снижении влажности за счет образования труднорастворимых фосфатов Ca, AI, Fe (поскольку концентрации металлов в ПР обратно коррелируют с влажностью (табл. 3)). Для бромидов и сульфатов характерно существование в виде комплексов (Конарбарева, 2004; Edwards, 1998), поэтому связь их концентраций с влажностью может проявляться опосредованно - через поведение соответствующих металлов (комплексообразователей).
Таблица 4. Коэффициенты корреляции между влажностью почвы и концентрациями анионов (значимые с р=0,90).
Почва, горизонт Анион Значение коэффициента корреляции
ПГ, Адерн Р043" 0,73
ПГ, А СГ 0,72
Вг" -0,78
so42- -0,76
ТПГ, Е S042" -0,83
ДП, АЕ er 0,75
Br" -0,72
Проявление влияния влажности на состав ПР зависит не только от количества влаги, но и от времени ее взаимодействия с твердой фазой почв. В результате 3-неделыюго инкубирования подстилки ТПГ почвы при двух уровнях влажности, соответствующих 0,7 ПВ («увлажнение») и 1ПВ («затопление»), были установлены значимые различия общих количеств (запасов) элементов, извлеченных из твердой фазы и присутствующих в составе ЖФ. Запасы А1, Ре, Бц Са, Мп и V в ЖФ в 2,3-6,8 раз больше в варианте «затопление», где, по-видимому, вследствие падения ЕЬ, происходит дополнительная мобилизация элементов из подстилки в раствор. В варианте, где влажность подстилки составляла 0,7 ПВ, в ЖФ были обнаружены более высокие концентрации 51 и РЬ, что является следствием более низкого содержания влаги в твердой фазе, следовательно, меньшего разбавления.
Связь между влажностью почвы и составом ПР, полученных в полевых условиях, проявляется для малого числа элементов: 31, Со, Мп, РЬ (коэффициенты корреляции -0,72, 0,68, 0,68 и -0,76 соответственно) и явно выражена только в ТПГ почве. Это объясняется тем, что в отличие от модельного опыта, в природных условиях концентрация ПР регулируется, помимо влажности, многими другими химическими и биологическими факторами, а также принципиально разным временем контакта и взаимодействия между твердой фазой и ЖФ.
4.3. Влияние неоднородности порового пространства почв на состав почвенных растворов.
Для установления различий состава ПР в разных частях порового пространства были сопоставлены концентрации химических элементов в ПР, выделенных из «макро-» и «микропор» разных горизонтов изученных типов почв. Перечень макроэлементов, концентрации которых в двух соответствующих фракциях ПР различались статистически значимо, представлен в таблице 5. Из таблицы видно, что концентрация элементов во фракциях, полученных из «макропор» меньше, чем во фракциях из «микропор». Это происходит, в том числе, из-за того, что почвенные частицы заряжены отрицательно, и концентрация катионов возрастает по мере приближения к твердой поверхности. В среднем концентрация большинства элементов в ПР из «микропор» выше в 1,5-3,5 раза, более значительные различия наблюдаются гораздо реже и для ограниченного числа элементов. Для рН была получена обратная зависимость.
Таблица 5. Концентрации макроэлементов (мкг/мл) в ПР, выделенных из пор разного размера.
Горизонт (подго-ризонт), Почва Элемент Среднее значение ± доверительный интервал для ПР из «макропор» >30 мкм), С макро Среднее значение ± доверительный интервал для ПР из «микропор» ((1 300,5 мкм), С микро Отношение Смикро С макро Значение вероятности р для расчета доверительного интервала
Т, ТГ А1 0,66±0,36 2,32±1,21 3,5 0,80
АЕ, ДП А1 1,37±0,19 1,74±0,14 1,3 0,80
ОН-, ТПГ Мё 0,87±0,14 1,21 ±0,03 1,4 0,95
51 0,73±0,16 1,53±0,10 2,1 0,95
Мп 0,42±0,09 0,56±0,03 1,3 0,90
Ей,, ТПГ мё 1,96±0,57 3,34±0,76 1,7 0,95
А1 4,43±1,54 220,53±47,24 49,8 0,95
51 12,00±2,23 28,89±5,57 2,4 0,95
К 3,27±0,49 10,73±2,56 3,3 0,95
Са 5,15±1,09 9,68±2,94 1,9 0,95
Е, ТПГ А1 6,19±1,01 9,44±0,71 1,5 0,95
Ре 2,03±0,23 2,90±0,12 1,4 0,95
А, ПГ А1 4,20±1,31 26,89±14,32 6,4 0,95
81 7,81±0,87 16,74±5,48 2,1 0,95
Мп 1,00±0,20 1,88±0,43 1,9 0,95
Ге 8,17±0,93 18,72±5,91 2,3 0,95
Большинство элементов, концентрирующихся в «микропорах», относится к числу с1-элементов, что, вероятно, оказывает влияние на устойчивость образуемых ими комплексов с компонентами твердых фаз. Этот фактор особенно важен для органогенных горизонтов, поскольку катионы переходных металлов, а также А1 и Ре тяготеют к образованию прочных комплексов с органическими лигандами. Еще одной возможной причиной повышения концентрации микроэлементов в ПР из мелких пор может являться локализация там некоторых видов микроорганизмов, продуцирующих ферменты и другие металлсодержащие биологически активные соединения.
Влияние размера пор также установлено в отношении распределения ВОВ в ЖФ почвы. Закономерности выявлены на уровне тенденций, так как статистически значимые результаты получить сложно из-за трудоемкости получения данных. Обнаружено, что доля высокомолекулярных (ММ >20000 О) фракций ВОВ в горизонте Т ТГ почвы выше (75 против 50%) в ПР, полученных из более крупных пор (при более низком давлении 0,2 бар по сравнению с 0,6 бар). Доля гидрофобных фракций ВОВ в горизонте Т ТГ почвы выше в ПР, полученных из более мелких пор (т.е. при более высоких давлениях): при Р = 0,2 бар отношение в ПР гидрофильных фракций к гидрофобным составило 50 к 50%, а при Р = 0,6 и 0,8 - 25 к 75%.
Разное содержание элементов в ПР, выделенных из пор разного диаметра, имеет важное значение. Во-первых, это следует иметь в виду при необходимости оценки верхних пределов содержания веществ в ЖФ почв. В этом случае рекомендуется использовать методики, позволяющие разделять фракции ПР из пор разного размера.
Второе важное следствие состоит в том, что сила рЕ, с которой влага удерживается в почве в порах разного размера существенно различна, а значит, более концентрированные фракции ПР (растворы более мелких пор) также удерживаются почвой сильнее. Степень связи разных фракций ПР с твердофазной матрицей может различаться до нескольких порядков (в наших опытах - до 4 - в диапазоне рр до 4,0). В связи с этим вещества, содержащиеся в порах разного размера, также потенциально имеют разную физическую подвижность: одна их часть удерживается относительно прочно, другая - более мобильна и миграционноспособна. В общем случае, чем больше сила удерживания ПР (меньше диаметр пор, в которых он находится), тем меньше он подвижен и менее подвижна фракция содержащегося там элемента. При этом разные элементы характеризуются разной степенью «неоднородности» (равномерности) распределения в пространстве, занимаемом ЖФ. Для некоторых тяжелых элементов - V, Ва, РЬ обнаружен линейный (рис. 3) рост концентрации в ПР по мере увеличения прочности удерживания соответствующих фракций. Однако и в распределении этих трех элементов есть разница. Угол наклона зависимости С(РЬ) = ДрР) в 6 раз больше, чем у С(У) = /(рР). Таким образом, с увеличением силы удерживания ПР (уменьшением размера пор) концентрация V в
соответствующих фракциях меняется слабее по сравнению с концентрацией свинца или бария. Причины таких различий могут быть рассмотрены пока лишь теоретически: сила удерживания ионов (ионных комплексов) у поверхности раздела фаз зависит от их заряда, массы, степени гидратации (радиуса), возможностей специфической адсорбции. Вероятно, эти (и другие) факторы сказываются на поведении разных элементов.
РР
Рисунок 3. Концентрации тяжелых металлов в ПР из подстилки ТПГ почвы в зависимости от силы удерживания ПР. (С(V)- концентрация ванадия, С(Ва) - концентрация бария, С(РЬ) -концентрация свинца).
Учитывая разную потенциальную подвижность ПР из пор разного размера и разную их концентрацию, важно иметь представление об общем количестве элементов или веществ, входящих в состав разных фракций ПР. Для этого следует учитывать структуру порового пространства, в соответствии с которой распределяется в почве влага. В таблице 6 представлены относительные количества влаги, содержащейся в порах разных изученных градаций, в насыщенной влагой почве.
В горизонтах Ец, и Е ТПГ, АЕ ДП, А ПГ и Т ТГ почв, где сильно доминирует (-- в 2-8 раз) влага «микропор», основная доля запасов элементов в составе ПР будет представлена малоподвижной (прочноудерживаемой) фракцией. В остальных горизонтах почв, в особенности, где количество влаги макропор достаточно велико (подстилка ТПГ) баланс более и менее подвижных запасов элементов зависит от соотношения их концентраций в соответствующих фракциях ПР. В общем случае соотношение влаги, содержащейся в макро- и микропорах, вместе с данными о концентрациях веществ в этих фракциях ПР, может быть использовано для оценки миграционного поведения и запасов элементов в порах разного размера.
Таблица 6. Относительное количество влаги, содержащейся в изученных градациях почвенных пор.
Почва Горизонт (подгоризонт) Доля влаги, %, в порах разного диаметра Отношение относительных объемов влаги «микро»- и «макропор»
0,4-30 мкм >30 мкм
ТПГ O+F 34 38 0,9
F 30 47 0,6
Н 23 44 0,5
Eih 44 5 8,2
Е 60 20 2,9
ДП АЕ 42 19 2,2
ПГ Адерн 30 34 0,9
А 36 17 2,1
ТГ F 25 28 0,9
Т 21 12 1,7
4.4. Влияние способа отбора проб почвы на состав почвениыж растворов.
Группа экспериментов 11.1, проведенных как в полевых условиях, так и в лабораторных, показали, что концентрации элементов в ПР, полученных из ненарушенных (отобранных монолитами) почв, ниже по сравнению с растворами из почв нарушенного сложения в 70% случаев (от всех вариантов опыта по всем элементам). Из них 20% различий достоверны с вероятностью р = 0,9, остальные проявляются на уровне тенденции. Результаты различий в концентрациях (значимых с вероятностью р = 0,9) представлены в таблице 7.
Полученные закономерности можно объяснить тем, что при нарушении почвы площадь поверхности, соприкасающейся с раствором, становится больше, что вызывает дополнительный переход элементов в ПР. Из таблицы 7 видно, что концентрация элементов в ПР, полученных из нарушенных почв, выше в 1,5-3,5 раза, реже достигая больших величин. Нарушение влияет также на соотношение гидрофильных и гидрофобкых фракций ВОВ. Установлено, что в ПР, полученных ВЛ in situ из гор. Т ТГ почвы, доля гидрофобных фракций ВОВ выше а нарушенной почве (70 против 50%). Для ТГ почвы влияние нарушения сложения сказывается на составе ПР в большем числе случаев, чем в ДП почве, что, очевидно, связано с природой горизонта; непрочные, слабосвязанные растительные остатки легче разрушаются, чем органоминеральная матрица.
ПР, выделенные ВЛ из свежеотобранных монолитов почв (in situ) и монолитов после высушивания и повторного увлажнения до исходного уровня влажности (in vitro) (опыт Н.2),
существенно различаются. Результаты сравнения, полученные для ПР из горизонта Т ТГ почвы, представлены в таблице 8.
Таблица 7. Влияние нарушения сложения почвы на состав ЖФ почвы.
Почва, Место и способ Дав- C- Отношение средних значений
горизонт получения ПР ление, концентрация концентраций ПР, полученных из
бар элемента нарушенных и ненарушенных почв
In situ, BJI 0,8 C(Mg) 1,3
C(Sr) 1,4
In vitro, центрифугирование, C(Sr) 1,3
C(Mg) 1,4
0,2 C(Fe) 2,2
C(Na) 2,2
C(H) 3,9
ТГ, Т In vitro, C(Fe) 2,5
центрифу- 0,6 C(Na) 1,9
гирование C(H) 3,4
C(Pb) 3,5
In vitro, C(Ba) 1,6
центрифу- 0,8 C(Fe) 3,8
гирование C(Na) 2,1
C(H) 3,5
C(Si) 1,4
In situ, ВЛ 0,4 C(Mn) 10,5
C(H) 12,9
ДП, АЕ C(Zn) 4,8
C(Zn) 2,4
In situ, ВЛ 0,8 cm 3,6
C(Si) 1,3
C(Mn) 14,2
ПР, полученные из почв, подвергавшихся временному высушиванию (вариант-in vitro, см. табл. 8), заметно - в среднем в 5-20 раз (и до 2 порядков) более концентрированные. Наблюдаемые различия могут иметь следующие объяснения: при увлажнении высушенной почвы увеличивается дисперсность системы, а значит, площадь контакта с водой; высушивание приводит к разрушению растительных остатков и микробных клеток и высвобождению из них минеральных и органических веществ; увлажнение после высушивания приводит к резкой вспышке активности микроорганизмов, извлекающих из твердой фазы в ПР дополнительное количество элементов.
Таким образом, использование высушенной и повторно увлажненной пробы, даже при условии сохранения ее природного сложения и воспроизведения уровня природной влажности, приводит к получению существенно завышенных концентраций элементов в ПР.
Таблица 8. Сравнение ПР торфяного горизонта ТГ почвы, полученных из
свежеотобранных монолитов и после их высушивания/увлажнения.
Давление, бар Закономерность, установленная для ПР, полученных in vitro и in situ (значимая с вероятностью р = 0,9). Характеристика ПР (С - концентрация элемента) Отношение средних значений концентраций ПР: in vitro/ in situ
0,2 In situ < in vitro C(Na) 6,3
C(Sr) 119,9
C(Mg) 9,8
C(K) 16,4
C(Fe) 4,9
C(Ba) 51,2
0,6 In situ < in vitro C(Na) 6,7
C(Sr) 121,6
C(Mg) 11,2
C(K) 27,8
C(Fe) 5,8
C(Ba) 43,5
C(Al) 1,9
0,8 In situ < in vitro C(Na) 6,9
C(Sr) 182,9
C(MK) 17,0
C(K) 27,4
C(Fe) 6,0
C(Ca) 1,6
C(Ba) 26,0
C(A1) 8,0
PH 1,2
4.5. Сравнение методов получения почвенных растворов: центрифугирование и вакуумные лизиметры.
Сравнению методов получения ПР посвящено много работ. Однако их частым недостатком является сравнение собственно методов выделения без соблюдения единообразия других условий: одни и те же влажность и сложение почвы, величины применяемого давления, идентичная пробоподготовка. В связи с этим получаемые выводы о сходстве и различии методов могут быть некорректны. Мы постарались соблюсти единообразие условий выделения ПР, установив одинаковые уровни влажности почвы, используя почвенные монолиты и прикладывая одинаковые уровни разрежения, чтобы вычленить именно влияние инструментального способа получения ПР на его состав. Результаты представлены в таблице 9.
ПР, полученные центрифугированием, в 62% случаев (от всех вариантов опыта по всем элементам) оказываются более концентрированными по сравнению с ПР, полученными ВЛ (в среднем в 2-5 раз, максимум - на порядок). Из них 35% различий достоверны с вероятностью р=0,9, остальные проявляются на уровне тенденции. Результаты различий в концентрациях (значимых с вероятностью р = 0,9) представлены в таблице 9. Так же как в опытах с влиянием
18
нарушения сложения почвы (см. табл. 7), разница в методах сильнее и чаще проявляется при получении ПР из ТГ почвы. Так как, во-первых, непрочные растительные остатки, которыми представлен гор. Т, легче физически разрушаются и диспергируются при центрифугировании, что вызывает дополнительное экстрагирование из них веществ. Во-вторых, в горизонте, имеющем очень рыхлое сложение и плотность, поровое распределение легче деформируется, уплотняется, что сопровождается увеличением числа тонких пор, для которых характерно концентрирование растворов.
Таблица 9. Сравнение методов получения ПР: центрифугирование и ВЛ.
Почва, горизонт Давление, бар Закономерность, установленная для ПР, полученных ВЛ и центрифугированием (значимая с вероятностью р=0,9). С - концентрация элемента Отношение средних значений концентраций элементов в ПР, полученных центрифугированием к ВЛ
ТГ,Т 0,2 центрифугирование > ВЛ С(РЬ) 6,2
С(Ре) 2,3
С(Ва) 1,4
С(К) 1,7
0,6 центрифугирование > ВЛ С(РЬ) 12,1
ОТе) 3,4
С(Ва) 1,5
С(Мп) 1,6
С(А1) 3,5
0,8 центрифугирование > ВЛ С(РЬ) 10,6
С( Ие) 5,0
С(Ва) 2,3
С(Мп) 2,5
2,3
ДП, АЕ 0,4 центрифугирование > ВЛ С(РЬ) 6,3
С(2п) 4,1
С(Ре) 2,9
С(У) 4,0
0,8 центрифугирование > ВЛ С(К) 4,5
С(гП) 4,8
С(Ре) 2,4
С(У) 4,4
4.6. Влияние типа почвы и генетических горизонтов на состав жидкой фазы.
Для оценки степени влияния генетических горизонтов на состав ЖФ почв (обусловливающей неоднородность состава ЖФ почвы по вертикали) сравнивали концентрации ПР, полученные из следующих пар смежных горизонтов (подгоризонтов): Адерн и А ПГ почвы; О+Р и ТПГ; О+Г и Е ТПГ; Е и Е,ь ТПГ, соответственно по 7, 13, 6 и 5 элементам. ПР из разных генетических горизонтов различаются (табл. 10): гор. АЛ1ф„ от гор. А ПГ почвы в 50% случаев, гор. Е,ь от подгор. О+Р ТПГ - в 70%, гор. Е от подгор. О+Р и гор. Е^ от гор. Е ТПГ - в 40%.
Таблица 10. Отношение средних значений концентраций элементов в ПР, полученных из смежных горизонтов ПГ и ТПГ почв.
Элемент Фракция раствора «макропор» Фракция раствора «микропор»
Перегнойно-глеевая почва, гор. А и А„р„ (А/Адерн)
А1 Не различаются 6,3
Ре 1,6 4,3
Со 11,6 19,9
Си Не различаются 2,8
№ 0,4 Не различаются
Торс янисто-подаолистая глеевая почва, гор. Е,ь и подгор. О+Р (ЕцДО+П)
Иа 2,5 2,7
мв 2,3 2,8
А1 1,6 77,4
16,5 18,9
К 0,1 0,5
V Не различаются 8,8
Мп 0,5 Не различаются
Ре Не различаются 18,9
гп 3,1 3,5
Ва 3,4 17,0
РЬ Не различаются 19,4
ПР из «микропор» различаются чаще, чем ПР из «макропор» (62 к 48% случаев), и отношения концентраций элементов во фракциях ПР из «микропор» соответствующих горизонтов, как правило, более высокие (часто достигают 1 порядка). Иными словами, состав ПР из «микропор» более специфичен. В естественных условиях это связано с большей подвижностью ПР из «макропор», вследствие чего они имеют меньшее время контакта с почвой; кроме того, ПР из разных горизонтов смешиваются при движении по профилю. Различие, полученное в условиях модельного опыта, где влияние данных факторов отсутствует, приводит к важному заключению: ПР, формирующиеся в более мелких порах и являющиеся непосредственным результатом реакций, протекающих на границах раздела твердой и ЖФ, в наибольшей степени отражают генетические различия процессов в разных по природе горизонтах. По масштабу влияние природы горизонта (в пределах профиля) на состав ПР выше влияния таких факторов, как: категория пор, нарушение сложения, метод получения и сопоставимо с влиянием высушивания.
Для оценки влияния типа почвы на состав ЖФ сравнивали концентрации ПР из поверхностных (глубина залегания 0-12 см) горизонтов ПГ и ТПГ почв и подповерхностных (глубина 12-20 см) горизонтов ПГ, ТПГ, ТГ, ДП почв. Сравнение концентраций фракций ПР,
полученных из поверхностных органогенных горизонтов (подгоризонтов): Адср„ ПГ и O+F ТПГ почв, показали, что различия между почвами проявляются в 60% случаев. Больше и чаще различались фракции ПР, полученных из «макропор» (различия в концентрациях растворов составляют 1,4-6,7 раза).
Различие между почвами проявляется и в составе ПР из подповерхностных горизонтов (сходных по природе почвообразовательного процесса - накопление органического вещества). Это представлено в таблице 11, в ячейках которой указаны элементы, концентрации которых в растворах из двух сравниваемых почв значимо различны (р=0,9), в скобках для каждого элемента приведено отношение концентраций в ПР из двух почв (ПР из почвы, указанной в столбце к раствору из почвы, указанной в строке). Почвы различаются по концентрациям в ПР 7-11 элементов из 13, по которым сравнение проводилось. ТГ почва (гор. Т) отличается от ПГ (гор. А) в наименьшей степени: в 54% случаев по фракции ПР из «макропор» и в 62% - по фракции из «микропор». От ТПГ (гор. Eih) почвы она отличается в 85% случаев по фракции ПР из «макропор» и в 77% случаев по фракции из «микропор». В свою очередь, ТПГ почва (гор. Eih) отличается от ПГ (гор. А) в 85% случаев по фракции ПР из «макропор» и в 55% случаев по фракции из «микропор». Большее различие почв по фракции ПР из «макропор» позволяет предположить, что специфические черты типа почвы связаны (обусловлены) в большей степени составом более подвижной почвенной влаги, передвигающейся по профилю и участвующей в его формировании.
Таблица 11. Сравнение (по 13 элементам) концентраций ПР, полученных из ((макропор» подповерхностных горизонтов трех типов почв.
Горизонт, почва Т, ТГ А, ПГ Е^, ТПГ
Т,ТГ Na(0,5); Mg(l,2); А1(6,4); Са(1,6); Мп(0,2); Ва(0,2); V(31,8) Na(0,4); Mg(0,03); Al(6,7); Si(l,5); K(0,3); Ca(0,02); Mn(0,03); Fe(0,l); Cu(0,3); Ba(0,05); V(3,7)
А, ПГ Na(l,9); Mg(0,8); А1(0,2); Са(0,6); Мп(6,2); Ва(5,5); V(0,03) Na(0,7); Mg(0,03); Si(l,5); K(0,3); Ca(0,01); Mn(0,2); Fe(0,l); Cu(0,3); Zn(l,6); Ba(0,3); V(0,1)
Eih, ТПГ Na(2,7); Mg(28,7); А1(0,1); Si(0,6); К(3,2); Са(44,5); Мп(28,9); Fe(14,6); Cu(3,5); Ва(21,9); V(0,3) Na(l,4); Mg(34,l); Si(0,7); K(3,5); Ca(70,3); Mn(4,6); Fe(19,3); Cu(3,2); Zn(0,6); Ba(4,0); V(8,6)
Набор взятых для сравнения почв может быть расширен за счет добавления ДП почвы. И в этом случае разные типы почв различаются по 2-5 характеристикам ПР из 6 рассмотренных, то есть в 30-80% случаев. По обеим фракциям ПР в наименьшей степени (1/3 случаев)
различаются ТГ и ПГ почвы (горизонты Т и А, соответственно); максимальные различия (2/3 случаев) выявлены между ПГ (гор. А) и ДП (гор. АЕ) почвой. Наблюдаемая картина соответствует степени сходства и различия условий почвообразования и почвенно-химических процессов в соответствующих почвах и горизонтах (Регуляторная роль почвы.., 2002; Караванова, Белянина, 2007). ТГ и ПГ почвы, формирующиеся в условиях влияния жестких грунтовых вод, схожи между собой и при этом значительно отличаются как от ДП почв, функционирующих в условиях хорошего дренажа, так и от ТПГ почв, для которых характерны длительное поверхностное переувлажнение и низкие значения рН.
Концентрации ПР, полученных из разных типов почв, отличаются в основном на порядок (иногда до двух порядков), что выше влияния таких факторов, как: категория пор, нарушение сложения, метод получения и сопоставимо с влиянием факторов «генетический горизонт» и высушивание почвы. Полученный результат свидетельствуют о том, что специфические процессы, свойственные почвенному типу, находят отражение в различиях состава их ЖФ.
Выводы:
1. Во всех изученных почвах преобладают ультрамикропоры (с1 < 5мкм), однако в горизонте А дер« ПГ и подстилке ТПГ почв их количество сопоставимо с количеством макропор. В сумме ультрамикропоры и микропоры ((1 до 30 мкм) в минеральных и торфяном горизонтах абсолютно преобладают, а в подстилочных горизонтах - составляют более 50%.
2. Концентрации макро- и микроэлементов во фракциях ПР из разных категорий пор значимо различаются. Эта зависимость установлена для ДП, ПГ, ТПГ, ТГ почв. Концентрация раствора в порах, диаметром менее 30 мкм, в среднем в 1,5-3,5 раза выше, чем в более крупных порах, в некоторых случаях различия составляют 5-60 раз. Растворы из микро- и ультрамикропор, диаметром менее 30 мкм, имеют значимо более низкие величины рН по сравнению с растворами из более крупных пор. Характер распределения химических элементов по фракциям ПР зависит от типа почвы и вида элемента.
3. В диапазоне влажностей от 1 до 0,2-0,5 ППВ коэффициенты корреляции между влажностью почвы и концентрациями макро- и микроэлементов в ПР всех изученных почв отрицательные. Причиной является как разбавление, так и разная концентрация элементов в растворах из пор разного размера.
4. Концентрация иона СГ в ПР из гумусовых горизонтов ПГ и ДП почв прямо пропорциональна влажности почв. Концентрации анионов в гор. А ПГ почвы, гор. Е ТПГ почвы и Вг" в гумусовых горизонтах ПГ и ДП почв обратно коррелируют с влажностью почвы.
5. В условиях длительного увлажнения более высокая влажность подстилки (затопление) ТПГ почвы приводит к разбавлению ПР, однако при этом наблюдается дополнительная мобилизация ряда элементов (А1, ре, Мп, V, Са, 5!) из твердой фазы в ПР.
6. Состав ПР зависит от величины прикладываемого давления, что обусловлено разным составом фракций ПР в порах разного диаметра. Варьируя влажность почвы и прикладываемое давление, можно выделять и исследовать отдельные фракции ПР из пор разного диаметра, в том числе в полевых условиях.
7. ПР, выделенные из ТГ (гор. Т) и ДП (гор. АЕ) почв методом центрифугирования, при прочих равных условиях (влажность, сложение почвы, приложенное давление) в 62% случаев более концентрированные (в среднем в 1,5-2 раза, максимум - на порядок) по сравнению с растворами, полученными методом вакуумной лизиметрии. Из них 35% различий достоверны с вероятностью р-0,9, остальные проявляются на уровне тенденций.
8. Нарушение сложения ТГ (гор. Т) и ДП (гор. АЕ) почв и 70% случаев приводит к повышению концентраций элементов в ПР (в среднем в 1,5-3,5 раза, максимально - на порядок), для pH - зависимость обратная. Из них 20% различий достоверны с вероятностью р=0,9, остальные проявляются на уровне тенденций.
9. Высушивание почвы и дальнейшее увлажнение перед получением ПР до уровня, соответствующего природному, сопровождается получением растворов с более высокими (в среднем в S раз, максимально - до 2 порядков) концентрациями веществ по сравнению со свежеотобранными растворами, даже при условии сохранения природного сложения почвы.
10. Концентрации различных элементов в ПР, полученных из разных горизонтов одной почвы (Адерн и А ПГ; O+F, Е, E;h ТПГ), а также из разных типов почв (ТГ, ПГ, ТПГ, ДП), значимо отличаются в 40-85% случаев. Различия достигают 1-2 порядков, что выше влияния таких факторов, как: категория пор, нарушение сложения, метод получения и сопоставимо с влиянием высушивания.
Практические рекомендации:
Полученные данные позволяют рекомендовать условия получения однородных ПР. Для извлечения ПР из пор диаметром менее ЗОмкм необходимо применять давление pF > 2 при влажности почв, не превышающих Wum (для исследованных нами почв значения Wi,m приводятся в таблице 2, для других - могут быть рассчитаны из соответствующих кривых ОГХ). Давление pF < 2 и Wno4BU > Wi,ra обеспечивает получение фракции ПР, соответствующей влаге из суммы макро- и мезопор, крупнее 30 мкм.
При необходимости оценки верхних пределов содержания веществ в ЖФ почв рекомендуется использовать методики, позволяющие разделять фракции ПР из пор разного размера. Приложение даже высоких величин давления в условиях получения смешанного ПР (из разных категорий пор) приводит к получению заниженных данных о концентрациях веществ в ПР. В общем случае, при извлечении ЖФ следует соблюдать единообразие методик (условия отбора проб, прикладываемое давление, влажность почвы, способ и место получения раствора), что обеспечивает возможность корректного сравнительного анализа и трактовки состава получаемых ПР.
Опубликованные работы:
1. Караванова E.H., Тимофеева Е.Л. Химический состав растворов макро- и иик-ропор поверхностных горизонтов некоторых почв ЦЛГПБЗ // Почвоведение - 2009, №12 - С. 1456-1463.
2. Тимофеева Е.А. Влияние способа получения жидкой фазы почвы на химический состав поровых растворов поверхностных горизонтов некоторых почв ЦЛГПБЗ // Материалы XVII международной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Ломоносов-2010»-М.: МГУ-С. 107.
3. Тимофеева Е.А. Неоднородность химического состава поровых растворов поверхностных горизонтов некоторых почв ЦЛГПБЗ П Материалы XVI международной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Ломоносов-2009» - М.: МГУ - С. 143145.
4. Тимофеева Е.А., Караванова ЕЛ Влияние способа получения жидкой фазы почвы на концентрацию металлов в почвенных растворах Н Сборник тезисов Ш Международной конференции "Современные проблемы загрязнения почв" - М.: МГУ, 24 - 28 мая 2010 - С. 487490.
5. Тимофеева Е.А., Караванова Е.И. Использование метода равновесного центрифугирования для изучения распределения тяжелых металлов в поровом пространстве почвы Н Сборник тезисов II Международной конференции "Современные проблемы загрязнения почв" - М.: МГУ, 28 мая - 1 июня 2007, Т. 2 - С. 239-243.
6. Тимофеева Е.А., Караванова Е.И., Смагин A.B. Основная гидрофизическая характеристика и состав почвенных растворов некоторых почв Центрального Лесного Государственного Природного Биосферного Заповедника // Вестник МГУ, Серия 17 Почвоведение - 2007, № 4 - С. 25-30.
Жирным шрифтом обозначены статьи, опубликованные в реферируемых журналах, рекомендованных ВАК России.
- ДЛЯ ЗАМЕТОК
Подписано в печать 29.10.2010 Формат 60x88 1/16. Объем 1.0 п.л. Тираж 110 экз. Заказ № 1039 Отпечатано в ООО «Соцветие красок» 119991 г.Москва, Ленинские горы, д.1 Главное здание МГУ, к. А-102
Содержание диссертации, кандидата биологических наук, Тимофеева, Елена Александровна
ГЛАВА 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР:.
1.1. Метод выделение почвенных растворов как источник вариабельности^их вещественного состава;.И
1.1.1. Способы получения.растворов. Возможности шограничения,разных методов.
1.1.2. Влияние давления, прикладываемого к почве, на состав раствора.
1.2. Неоднородность порового пространства почв и ее влияние на состав почвенной влаги.
1.2.1.Формы воды в почве.
1.2.2. Пленочная влага. Особенности ее состава и свойств.
1.2.3. Капиллярная влага. Неоднородность состава капиллярной влаги.
1.2.4. Гравитационная влага. Различие состава гравитационной и капиллярной влаги.
1.2.5. Влияние размера пор на состав почвенных растворов.
1.3. Влияние влажности почвы на состав почвенных растворов.
1.3.1. Влияние влажности почвы на величину окислительно-восстановительного потенциала (ОВП).
1.3.2. Влияние влажности почвы на рН.
1.3.3. Влияние влажности почвы на растворимость легкорастворимых солей и малорастворимых соединений.
1.3.4. Влияние влажности почвы на биохимические процессы.
1.3.4.11 Влияние влажности почвы на численность, состав и активность микроорганизмов.
1.3.4.2. Биохимическая деятельность почвенных микроорганизмов, ее влияние на растворимость соединений химических элементов.
1.4. Влияние температуры почвы на состав почвенных.растворов.
1.5. Временная (сезонная) динамика почвенных,растворов лесных почв.
1.6. Влияние отбора проб почвы на состав почвенных растворов.
1.7. Влияние типа почвы и генетических горизонтов на состав почвенных растворов.
ГЛАВА 2. ПРИРОДНЫЕ УСЛОВИЯ И ПОЧВЫ РАЙОНА ИССЛЕДОВАНИЯ.
2.1. Физико-географическое расположение и климат исследуемой территории
2.2. Геологическое строение и почвообразующие породы.
2.3. Геоморфологическое описание территории.
2.4. Растительность.
2.5. Почвенный покров.
ГЛАВА 3. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ.
3.1. Объекты исследования.
3.2. Методы исследования.
ГЛАВА 4. РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ.
4.1. Основная гидрофизическая характеристика изученных почв.
4.1.1. Кривые ОГХ почв.
4.1.2. Распределение пор по размерам в изученных почвах.
4l 1.2.1. Характеристика распределенияпор по размерам.
4.1.2.2. Связи между размером пор, потенциалом^ давления почвенной влаги и влажностью почвы (d-pF-W) и их практическое значение для получения отдельных фракций почвенного раствора.
4.1.2.3. О возможности использования метода центрифугирования для оценки порового распределения. Изменения распределениятор по размер ими его возможные причины.
4.2. Влияние влажности почвы на состав почвенных растворов.
4.2.1. Влияние влажностипочв на состав жидкойфазы (модельные эксперименты).
4.2.1.1. Влияние влажности почвы на состав почвенных растворов, находящихся в порах одной категории.
4.2.1.2. Влияние влажности почвы на состав почвенных растворов, находящихся в порах разных категорий.
4.2.1.3. Влияние влажности почвы на состав почвенных растворов в условиях длительного увлажнения.
4.2.2. Влияние влажности почв на состав растворов (полевые исследования).
4.3. Влияние неоднородности порового пространства почв на состав почвенных растворов.
4.3.1. Влияние размера пор на состав почвенных растворов.
4.3.2. Значение влияния неоднородности порового пространства почв на состав почвенных растворов.
4.4. Влияние способа отбора проб почвы на состав почвенных растворов.
4.4.1. Влияние нарушения сложения почвы на состав почвенных растворов.
4.4.2. Влияние высушивания почвы на состав почвенных растворов.
4.5. Сравнение методов получения почвенных растворов: центрифугирование и вакуумные лизиметры.
4.6. Влияние типа почвы и генетических горизонтов на состав жидкой фазы (горизонтальная и вертикальная макронеоднородность).
4.6.1. Влияние генетических горизонтов на состав жидкой фазы (вертикальная макронеоднородность).
4.6.2. Влияние типа почвы на состав жидкой фазы (горизонтальная макронеоднородность).
Введение Диссертация по биологии, на тему "Неоднородность химического состава жидкой фазы основных типов почв ЦЛГПБЗ"
Почвенные растворы, поддерживая жизнь и давая возможность существования зеленой наземной растительности, являются, очевидно, основным элементом механизма биосферы, ее суши».
Вернадский В.И., 1934
Роль почвенных растворов (ПР) в формировании и функционировании почв трудно переоценить. Многие известные исследователи уделяли внимание этому вопросу и отмечали различные аспекты значения ПР в жизни почвы, которые можно • разделить на несколько групп.
Во-первых, ПР играют большую роль в процессе почвообразования [68, 105, 106, 169, 178, 179, 220], так как процессы химического и биологического превращения органических и минеральных соединений совершаются при непосредственном участии жидкой фазы (ЖФ) почвы. Жизнедеятельность растений и микроорганизмов невозможна без использования почвенной влаги. Поэтому своим составом и свойствами она отражает наиболее существенные черты современного почвообразования — особенности обмена веществ и энергии между живыми организмами и окружающей их средой.
Во-вторых, не менее важная роль ПР заключается во влиянии на состав миграционных потоков вещества в ландшафте [6, 11, 12, 61, 77, 81, 85, 91, 106, 129, 137, 169, 228, 243, 255, 265, 273, 282]. Именно при помощи ПР происходит перемещение продуктов растворения, выщелачивания, обмена и гидролиза, возникающих в результате взаимодействия твердой и жидкой фаз почвы. Они являются основой, формирующей состав гравитационного стока влаги из почв водосборного бассейна в ручьи и реки.
Наконец, ПР — это "зеркало" процессов, протекающих в почве, отражающее особенности биоценоза [86,87,10 6, 153, 169]. Состав ПР несет информацию о текущем состоянии почв, позволяет понять природу, направление и интенсивность процессов современного почвообразования, характер миграции вещества в почве и ландшафте.
Благодаря информативности ПР и роли, которую они играют в жизни почвы, актуальность и значение их исследования очень велики. Но дальнейшее развитие этого направления и практическое применение получаемых данных тормозится недостаточной изученностью причин и источников варьирования показателей свойств ПР. Действительно, состав и концентрация ЖФ почвы характеризуются значительной вариабельностью во времени и пространстве, поскольку они являются интегральной функцией многих переменных. В результате, исследователи одного и того же объекта нередко получают заметно различающиеся данные, что затрудняет их интерпретацию. Вместе с тем, по мнению авторов [86, 106], степень естественной природной вариабельности свойств ПР все же ограничена рамками, типичными для отдельных почвенных типов, благодаря чему генетические особенности различных почв четко проявляются в составе их ЖФ. Проблема состоит в том, чтобы выяснить и разделить вклад в наблюдаемую вариабельность различных факторов.
Вариабельность состава ПР обусловлена факторами различного^ происхождения. В целом, их можно разделить на две группы. К первой из них относится объективно существующая физическая и химическая неоднородность самой почвы - временная и пространственная изменчивость ее свойств. Ко второй группе относятся способ и условия извлечения ПР из почвы. И те, и другие факторы являются причиной получения разнородных, различающихся, изменчивых данных о свойствах ПР. Используя в данной работе понятие неоднородность, мы понимаем под ним неодинаковость, вариативность свойств ПР, наблюдаемую в зависимости от меняющихся условий.
В природных условиях во времени и пространстве в почве изменяются: влажность и температура; состав, численность и активность биоты; поровое I I распределение; вещественный состав и свойства твердой фазы. Все эти показатели создают неоднородность на различных иерархических уровнях — от молекулярного (состав обменных катионов, заряд поверхности, состав и растворимость отдельных компонентов и.т.п.) до профильного (различные горизонты почв), что естественно находит отражение в изменениях свойств ЖФ. (Ниже мы применяем понятия макро-и микронеоднородность, чтобы подчеркнуть разный масштаб ее проявления). Эта неоднородность (и обусловленное ею варьирование показателей свойств ПР) является естественным, сущностным свойством ЖФ почвы. Более того, она сама по себе представляет для исследователя особый интерес, так как при правильной интерпретации помогает глубже понять различные процессы, протекающие в отдельных частях почвенного тела и в разные моменты времени [27, 189].
Кроме того, существенный вклад в вариабельность показателей состава ПР вносят как собственно методика выделения, так и состояние почвы в момент пробоотбора. Этот источник варьирования обусловлен внешним, субъективным фактором, и не связан напрямую с процессами, протекающими в естественной почве, однако получаемые данные часто интерпретируются как природная неоднородность. Заметим, что в некоторых случаях такая трактовка отчасти верна. Например, применение конкретного метода пробоотбора (например, приложение разного давления) может извлекать из почвы некоторую определенную часть ЖФ, действительно обладающую (как будет показано ниже) специфичными свойствами. Таким образом, для правильной трактовки результатов исследований ПР важно разделять внешние и внутренние источники наблюдаемой вариабельности. Не менее важно понимать возможности и ограничения применяемых методов получения ЖФ, так как разные методы позволяют получать отдельные фракции ЖФ, исходно отличные друг от друга по составу и свойствам. Соблюдение единообразия методик создает возможность корректного сравнительного анализа ПР, получаемых разными исследователями.
В связи с вышесказанным, целью диссертационной работы является исследование источников и факторов вариабельности (неоднородности) химического состава жидкой фазы почв (на примере типичных лесных почв южной тайги, распространенных на территории ЦЛГПБЗ).
Задачи исследования:
I. Определить влияние на химический состав ЖФ следующих факторов: - метода извлечения из почвы раствора;
- величины прикладываемого давления;
- состояния почвы при получении ПР: влажности, сложения; высушивания и повторного увлажнения:
II. Оценить влияние неоднородности порового пространства почв (размера пор) на состав ЖФ (микронеоднородность).
III. Оценить влияние горизонтов и типов почв на состав ЖФ (макронеоднородность).
Научная новизна работы. Установлены количественные и качественные закономерности изменчивости состава ЖФ почвы во времени и пространстве; получены данные о составе различных фракций ПР, определены граничные условия их извлечения из почв методами центрифугирования и вакуумной лизиметрии (BJI). Показано влияние способа получения ПР и состояния почвы при пробоотборе на состав извлекаемой ЖФ. Полученные данные уточняют представление о составе различных категорий почвенной влаги.
Практическая значимость обусловлена тем, что результаты исследования могут быть использованы для прогноза поведения тяжелых металлов и элементов питания в почве; при оценке запасов соединений элементов разной подвижности. Предложены рекомендации для получения отдельных однородных фракций ПР, присутствующих в порах различного размера и удерживаемых почвой с разной силой. Предложен подход, позволяющий уточнить принадлежность получаемых в полевых условиях ПР к различным частям порового пространства.
Автор выражает благодарность профессору кафедры химии почв Трофимову С.Я., сотрудникам кафедры химии почв: Ладонину Д.В., Соколовой Т.А., Завгородней Ю.А., Степанову A.A., Толпеште И.И., Кирюшину A.B., сотруднику ВНИИ Фитопатологии Горбатову B.C., профессору кафедры биологии почв Умарову М.М., сотрудникам кафедры физики и мелиорации почв Смагину A.B., Шварову А.П.; сотруднику лабораторного центра ГК РЭИ Беляниной Л.А - за помощь при получении аналитических данных и ценные консультации, а также сотрудникам и руководству ЦЛГПБЗ — за возможность проведения исследований на территории заповедника.
Заключение Диссертация по теме "Физиология", Тимофеева, Елена Александровна
выводы
1. Во всех изученных почвах преобладают ультрамикропоры (с! < 5мкм); однако в горизонте Алсрн ПГ и подстилке ТПГ почв их количество сопоставимо с: количеством макропор. В1 сумме ультрамикропоры и микропоры (с1 до 30 мкм) в минеральных и торфяном горизонтах абсолютно преобладают, а в, подстилочных горизонтах составляют более 50%.
2. Концентрации макро- и микроэлементов во фракциях ПР из разных категорий пор значимо различаются. Эта зависимость установлена для ДП, ПГ, ТПГ, ТГ почв. Концентрация раствора в порах, диаметром менее 30 мкм, в среднем-в 1,5-3,5 раза выше, чем в более крупных порах, в некоторых случаях различия составляют 5-60 раз. Растворы из микро- и ультрамикропор, диаметром менее 30 мкм, имеют значимо более низкие величины рН по сравнению с растворами из более крупных пор. Характер распределения химических элементов по фракциям ПР зависит от типа почвы и вида элемента.
3. В диапазоне влажностей от 1 до 0,2-0,5 ППВ коэффициенты корреляции между влажностью почвы и концентрациями макро- и микроэлементов в Г1Р всех изученных почв отрицательные. Причиной является как разбавление, так и разная концентрация элементов в растворах из пор разного размера.
4. Концентрация иона СГ в ПР из гумусовых горизонтов ПГ и ДП почв прямо пропорциональна влажности почв. Концентрации анионов ЭО/" в горизонте А ПГ почвы, горизонте Е ТПГ почвы и Вг" в гумусовых горизонтах ПГ и ДП почв обратно коррелируют с влажностью почвы.
5. В условиях длительного увлажнения более высокая влажность подстилки (затопление) ТПГ почвы приводит к разбавлению ПР, однако при этом наблюдается дополнительная мобилизация ряда элементов (А1, Бе, Мп, V, Са, 8¡) из. твердой фазы в ПР.
6. Состав ПР зависит от величины.прикладываемого давления, что обусловлено разным составом фракций ПР в порах разного диаметра. Варьируя влажность почвы и прикладываемое давление, можно выделять и исследовать отдельные фракции ПР из пор разного диаметра, в том числе в полевых условиях.
7. ПР, выделенные из ТГ (гор. Т) и ДП (гор. АЕ) почв, методом центрифугирования, при прочих равных условиях (влажность, сложение почвы, приложенное давление) в 62% случаев более концентрированные (в среднем в 1,5-2 раза, максимум — на порядок) по сравнению с растворами, полученными методом вакуумной лизиметрии. Из них 35% различий достоверны с вероятностью р=0,9, ост альные проявляются на уровне тенденций.
8. Нарушение сложения- ТГ (гор. Т) и ДП (гор. АЕ) почв в - 70% случаев приводит к повышению концентраций элементов в ПР (в среднем в 1,5-3,5 раза, максимально - на порядок), для рН - зависимость обратная. Из них 20% различий достоверны с вероятностью р=0,90, остальные проявляются на уровне тенденций.
9. Высушивание почвы и дальнейшее увлажнение перед получением ПР до уровня, соответствующего природному, сопровождается получением растворов с более высокими (в среднем в 5 раз, максимально - до 2 порядков) концентрациями веществ по сравнению со свежеотобранными растворами, даже при условии сохранения природного сложения почвы.
10.Концентрации различных элементов в ПР, полученных из разных горизонтов одной почвы (Адерн и А ПГ; 0+Б,-Е, Ец, ТПГ), а также из разных типов'почв (ТГ, ПГ, ТПГ, ДП), значимо отличаются в 40-85% случаев. Различия достигают 1-2 порядков, что выше влияния таких факторов, как: категория пор, нарушение сложения, метод получения и сопоставимо с влиянием высушивания.
ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ Полученные данные позволяют рекомендовать условия " получения однородных ПР. Для извлечения ПР из пор диаметром менее ЗОмкм необходимо применять давление рБ > 2 при влажности почв, не превышающих \¥цт (для исследованных нами почв значения приводятся в таблице 8, для других - могут быть рассчитаны из соответствующих кривых ОГХ). Давление рГ < 2 и WIIoчIlы > обеспечивает получение фракции ПР, соответствующей влаге из суммы макро- и л* мезопор, крупнее 30 мкм.
При необходимости оценки верхних пределов содержания веществ в ЖФ почв рекомендуется использовать методики, позволяющие разделять фракции ПР из пор разного размера. Приложение даже высоких величин давления в условиях получения смешанного ПР (из разных -категорий пор) приводит к получению заниженных данных о- концентрациях веществ в ПР. В общем- "случае, при извлечении ЖФ следует соблюдать единообразие методик (условия отбора проб, прикладываемое давление, влажность почвы, способ и место получения раствора), что обеспечивает возможность корректного сравнительного анализа и трактовки состава получаемых ПР.
Библиография Диссертация по биологии, кандидата биологических наук, Тимофеева, Елена Александровна, Москва
1. Абрамова М.М. Сезонная изменчивость некоторых химических свойств лесных подстилок // Труды Почвенного институтата им. В.В. Докучаева М.: АН СССР, 1947, Том 25 - С. 228-273.
2. Александрова Л.Н. О природе и свойствах продуктов взаимодействия гуминовых кислот и гуматов с полутораокисями // Почвоведение 1954, № 1- С. 1429.
3. Александрова Л.Н., Надь М.О. О природе органо-минеральных коллоидов и методах их изучения // Почвоведение — 1958, № 10 С. 21-27.
4. Алексеева С.А., Дронова Т.Я., Соколова Т.А. Химико-минералогическая характеристика подзолистых и болотно-подзолистых почв, развитых на двучленных отложениях // Вестник МГУ, Серия 17. Почвоведение 2007, № 3 - С. 31-37.
5. Алехина А.К., Добровольская Т.Г, Початкова Т.Н., Звягинцев Д.Г. Оценка бактериального разнообразия в почвенных микрокосмах при разной влажности // Микробиология, Том 70 2001, №6 - С.847-853.
6. Аммосова ЯМ., Орлов Д.С., Садовникова Л.К. Охрана почв от химического загрязнения / М.: МГУ 1989 - 96с.
7. Ананко Т.В. Основные закономерности изменения химического состава лизиметрических вод в вертикальном ряду почв хр. Тукуринга // Генезис, география и эволюция почв / М., 1992 С. 60-70.
8. Ананьева Н.Д., Благодатская Е.В., Демкина Т.С. Влияние высушивания-увлажнения и замораживания-оттаивания на устойчивость микробных сообществ почвы // Почвоведение 1997, № 9 - С. 1132-1137.
9. Ангелов Э.О. О сезонной динамике ионного состава лизиметрических вод в светло-серой лесной почве // Почвоведение 1973, № 12 - С. 127-132.
10. Арефьева З.Н. Динамика железа в почвах еловых насаждений южнотаежного Зауралья // Почвоведение 1973, № 10 - С. 32-42.
11. Аржанова B.C. Миграция микроэлементов в почвах по данным лизиметрических исследований // Почвоведение — 1977, № 4 С.71-77.
12. Аржанова' B.C., Всртель Е.Ф:, Елпатьевский ЛФ^Микроэлёмёшьк'и растворимое: органическое: вещество лизиметрических вод? // Почвоведение 1981,: №11 С. 50-68.
13. Аристовская Т.В. Микробиология подзолистых почв / М-Л.': Наука,, 1965 187с.
14. Аристовская: Т.В: Микробиология, процессов почвообразования ./ ;Л1:; Наука 1980 - 187 с.
15. Аристовская Т.В;, Дараган А.Ю., Зыкина Л.В. Кутузова' E.G. Микробиологические факторы миграции некоторых минеральных элементов; в почвах//Почвоведение 1969, № 9 - С. 95-104. .
16. Аристовская. Т.В., Кутузова P.C. О микробиологических факторах мобилизации кремния из труднорастворимых природных соединений // Почвоведение 1968, № 12 - С. 59-66.
17. Аскинази Д.Ж Фосфатный режим и известкование почв с кислой -реакцией / М-Л:: АНСССР 1949 - 210с.
18. Афонина Н.Л., Усъяров О.Г. Влияние температуры и влажности на-; кинетику сорбции фосфатов почвами // Почвоведение 1984, № 7 - С. 30-34; .
19. Бабьева И.П., Зенова Г.М. Биология почв / М.: МГУ 1989 - 336с.
20. Барановская A.B. Об изменении состава гумуса дерново-подзолистой супесчаной почвы в годичном цикле И Почвоведение 1961, № 2 - С. 79-85.
21. Барановская A.B., Дараган-Сущева А.Ю., Глобус А.М. Сезонная, изменчивость химических свойств некоторых почв Вологодской области //
22. Почвоведение 1957, N°1 - С. 73-78.
23. Белоусова Н.И. Роль миграции водорастворимых веществ, в формировании подзолистых Al-Fe-гумусовых почв (по данным лизиметрических исследований) // Почвоведение 1974, № 12 - С. 54-70.
24. Белянина Л.А. Состав почвенных растворов, почвенно-грунтовых и поверхностных вод территории Центрального лесного, природного биосферного заповедника/Диссертация канд. биол. наук. М.: МГУ — 2007 165с.
25. Березпн П.Н., Шеин Е.В1. Особенности порового распределения набухающих почв // Почвоведение 1988, № 11 - С. 63-67.
26. Блю О., Штарк-Н: Адсорбция?/ Л;: Гисхимтехиздат 1933165с;.;: : ^
27. Богатырев! Л.Г., Василевская В.Д., Зайцева О.С. Функциональные и коррелятивные связи; между некоторыми параметрами- тундровых биогеоценозов Таймыра // Почвы и-продуктивность растительных сообществ, под ред. В.А. Ковды / М.: МГУ, 1981-С. 120-133. -'У^:
28. Бондарь В .И., Строганова М.Н. Разнокачественность морфонрв- и микронеоднородность почвенного покрова // Генезис и экология почв Центрально-лесного государственного заповедника / М.: Наука 1979 — С. 87-110.
29. Бунеев А.Н, Крюков П.А. Опыт отжимания растворов из осадочных горных пород // Доклады АНСССР 1947, Том ЬУН, №7 - С. 707-709.
30. Вадюнина А.Ф., Шеин-Е.В., Копикова Л.П., Кириченко А.В., Гончаров ; В.М. Электропроводность насыщенных и не насыщенных влагой- почв и поровых растворов // Вестник МГУ, Серия 17 Почвоведение 1984, № 2 - С. 42-49.
31. Вайчис М1В. Сезонная динамика кислотности почвы и подвижных форм^ Ы, Р, К под сосновыми и дубовыми древостоями на озерно-ледниковых отложениях. // Генезис, география и картография почв / М.: Наука 1968 - С. 101-108.
32. Варшал Г.М., Кощеева И. Я., Сироткина И.С., Велюханова Т.К. Изучение органических веществ поверхностных вод и их взаимодействия с ионами металлов // Геохимия 1979, № 4 - С. 598-607.
33. Ведрова Э;Ф., Корсунова В.М. Состав лизиметрических вод в дерново-палево-глубокоподзолистых почвах южной тайги Западной Сибири // Почвоведение 1985, №6- С. 49-54.
34. Водяницкий Ю.Н. Изучение тяжелых металлов в почвах / М.: Гну Почвенный институт им. В.В.Докучаева РАСХ — 2005, 109с.
35. Волкова В.В. Почвенные растворы черноземов обыкновенных Хомутовской степи Приазовья // Почвенно-биохимические исследования в Приазовье / М.: Наука АНССР, 1975, вып.1 - С. 72-101.
36. Волкова В.В., Быстрицкая T.JI. Состав и эволюция природных вод Хомутовской степи и их роль в биогеоценозе // Почвенно-биогеоценотические исследования в Приазовье / М.: Наука АНССР, 1975, Вып.1 - С. 134-148.
37. Воронин А.Д. Основы физики почв / М.: МГУ 1986 - 244с.
38. Воронин А.Я. Изменение дисперсности и микроагрегатного состава серых лесных почв при периодическом переменном увлажнении и высушивании // Актуальные проблемы современной науки 2008, № 4 - С. 129-142.
39. Гаррелс P.M., Крайст 4.JI. Растворы, минералы, равновесия / М.: МИР -1968-360с.
40. Гедройц К.К. К вопросу об изменяемости концентрации почвенного раствора // Избранные сочинения, т.З М.: Сельхозиздат - 1955 - С. 31-43.
41. Герасимова М.И, Ноздрунова Е.М. Динамика подвижных соединений в глееватых подзолистых почвах и псевдоглеях // Почвоведение 1969, № 1 - С. 38-48.
42. Глобус A.M. Экспериментальная гидрофизика почв / JL: Гидрометиздат -1969-355с.
43. Говоренков Б.Ф. Сезонная динамика состава лизиметрических вод в песчаной подзолистой почве под лиственничником // Почвоведение 1975, № 12 -С.11-21.
44. Головченко A.B., Полянская JI.M. Сезонная динамика численности и биомассы микроорганизмов по профилю почвы // Почвоведение 1996, №10 -С.1227-1233.
45. Горбунов Н.И. Значение высушивания почвы для десорбции поглощенных катионов //Почвоведение 1939, № 8 - С. 22-25.
46. Горбунов Н.И., Цюрупа И.Г. К вопросу о неравномерной концентрации раствора, выделенного из глинистых минералов и почв // Почвоведение 1947, № 3 -С. 166-171.
47. Горшкова Е.И., Дементьева Т.Г. Динамика окислительно-восстановительного потенциала сухостепных почв при затоплении // Научные доклады высшей школы. Биологические науки 1971, №9 - С.99-107.
48. Горшкова Е.И., Орлов Д.С. Влияние величины рН почвы на значение окислительного-восстановительного потенциала // Почвоведение 1981, № 5 -С.124-129.
49. Грати В.П. Лесные почвы Молдавии и их рациональное использование / Кишинев: Изд. Штинца 1977 - 135с.
50. Гусев В.Г., Судницын И.И. Определение концентрации нитратов в почвенном растворе методами вакуум-лизиметра и водной вытяжки // Биологические науки 1989, № 1 - С. 102-105.
51. Дараган А.Ю. О микробиологии глеевого процесса // Почвоведение -1967, №2-С. 90-99.
52. Дмитриев Е.А. Влияние влажности почвы на некоторые вводно-физические ее свойства // Теоретические и методологические проблемы почвоведения / М.: ГЕОС 2001 - С.21-28.
53. Дмитриев Е.А. Математическая статистика в почвоведении / М.: МГУ -1995-320с.
54. Добровольская Т.Г., Лысак Л.В., Звягинцев Д.Г. Почвы и микробное разнообразие // Почвоведение 1996, № 6 - С. 699-704.
55. Добровольский Г.В., Никитин Е.Д. Экологические функции почв в биосфере и надземных экосистемах / М.: Наука — 1990 261с.
56. Долгов С.И. Исследование подвижности почвенной влаги и ее доступности для растений / М.-Л.: АНСССР 1948 - 205с.
57. Долгов С.И. О связанной и капиллярной воде в почве // Почвоведение -1943, № 9-10 С. 24-28.
58. Драчев С., Александрова В. Изменения состава и концентрации свободного* почвенного раствора в зависимости от влажности // Почвоведение — 1932, № 1-С. 24-37.
59. Думанский A.B. Учение о коллоидах / M-JL: Госхимиздат- 1948 416с.
60. Дюшофур Ф. Основы почвоведения / М.: Прогресс — 1970 591с.
61. Елпатьевский П.В., Луценко Т.Н. Роль водорастворимых органических веществ в переносе металлов техногенного происхождения по профилю горного бурозема//Почвоведение 1990, № 6 - С. 30-42.
62. Ефимов В.Н. Формы аккумуляции и миграции веществ в болотных почвах // Почвоведение 1961, № 6 - С. 67-76.
63. Жигунов A.B., Терешенкова И.А., Шмелева В.Н., Шурухина С.И. Сезонная динамика различных форм азота и гуминовых кислот в дерново-подзолистой почве // Почвоведение 1975, № 12 - С. 51-57.
64. Зайдельман Ф.Р. Процесс глееобразования и его роль в формировании почв / М.: МГУ 1998 - 300с.
65. Зайцева В.Е, Звягинцев Д.Г. Сезонная динамика биологической < активности дерново-подзолистой почвы // Почвоведение 1979, № 8 - С. 76-81.
66. Зайцева Р.И., Минашина Н.Г., Судницын И.И. Изменение состава и концентрации растворов сульфата натрия в почвенных порах // Почвоведение -1996, №7-С. 833-838.
67. Зайцева Р.И., Минашина Н.Г., Судницын И.И. Концентрация растворов хлористого натрия в порах различного размера // Почвоведение 1997, № 3 - С. 330-335.
68. Захаров С.А. Почвенные растворы: роль их в почвообразовании; приемы их исследования и значение их для характеристики почвенных типов / Спб.: Изд. с/х хим. Лаборатория 1906 - 91с.69. • Звягинцев Д.Г. Почва и микроорганизмы / М.: МГУ — 1987 256с.
69. Зонн С.ВШлияние леса на почвы / Mi: Академиянаук СССР; 1954'-160с;
70. Зырин Н.Г. Распределение и варьирование содержания микроэлементов в почвах Русской равнины // Почвоведение 1968, № 7 - С. 77-87.
71. Иванникова Л.А., Семенова Н.А Суточная и сезонная динамика выделения СО2 серой лесной почвой // Почвоведение 1988, № 1 - С. 134-1391
72. Каманина И.З. Кремнеземистые биолиты в почвах некоторых1:' природных зон / М.:МГУ 1992 - Дисс. канд. биол. Наук - 150 с.
73. Караванова Е.И, Белянина Л.А, Степанов A.A. Водорастворимое органическое вещество и кислотность почвенных растворов главных типов почв; ЦЛГПБЗ // Почвоведение 2007, № 5 - С. 541-553.
74. Караванова Е.И; Белянина Л.А, Шапиро А.Д, Степанов A.A., Влияние; подстилок на подвижность соединений цинка, меди, марганца и железа в верхних горизонтах подзолистых почв//Почвоведение- 2006, №1 С. 43-51.
75. Караванова Е.И, Белянина Л:А. Состав почвенных растворов основных, типов почв Центрального лесного государственного природного биосферного/ заповедника // Вестник МГУ, Серия 17 Почвоведение 2007, № 2 - С. 23-29Г
76. Караванова Е.И., Малинина М.С. Пространственная дифференциация химического состава твердой и жидкой фаз основных типов почв ЦЛГПБЗ // Почвоведение 2009, №-7 - С. 780-793.
77. Караванова Е.И., Малинина М.С. Пространственная и временная-вариабельность элементного состава почвенных растворов торфянисто-подзолистых глееватых почв // Почвоведение 2007, № 8 - С. 927-936.
78. Караванова Е.И., Шапиро А. Д. Влияние водорастворимого органического вещества на поглощение цинка дерново-подзолистой почвой // Почвоведение 2004, № 3 - С. 301-305.
79. Карпачевский JI.O. Динамика свойств почвы / М.: ГЕОС, 1997 170с.
80. Карпачевский JI.O. Пестрота почвенного покрова в лесном биогеоценозе /М.: МГУ- 1968-312с.
81. Карпачевский JI.O., Строганова М.Н. Трофимов Я., Гончарук Н.Ю. Организация почвенного покрова Центрально-лесного государственного биосферного заповедника // Почвенные исследования в заповедниках / М.: МГУ -1995 С. 17-37.
82. Карпухин А.И., Черников В.А., Яшин И.М., Нмадзуру И. Водорастворимые органические вещества как фактор почвенно-геохимической миграции тяжелых металлов // Доклады ТСХА 1995, вып. 266а - С. 119-125.
83. Карпухин А.И., Шуваева JI.B. Влияние геохимических барьеров на миграцию в подзолистых почвах марганца-54, поступающего из органических остатков // Актуальные вопросы почвоведения 1987 - С. 18-26.
84. Карпухин А.И., Яшин И.М., Черников В.А. Формирование и миграция комплексов водорастворимых органических веществ с ионами тяжелых металлов в таежных ландшафтах европейского Севера // Известия ТСХА 1993, Вып. 2 - С. 107126.
85. Кауричев И.С, Орлов Д.С. Окислительно-восстановительные процессы и их роль в генезисе и плодородии почв / М.: Колос — 1982 247с.
86. Кауричев И.С., Карпухин А.И., Шестаков Е.И. Превращение и миграция марганца в подзолистых почвах // Известия ТСХА 1983, Вып. 32 - С. 96-99.
87. Кауричев И.С., Комарова H.A. Скрынникова И.Н. Шилова Е.И. Методы исследования химического состава жидкой фазы почв (почвенного раствора) // Почвоведение 1963, № 6 - С.35-47.
88. Кауричев И.С., Кулаков Е.В., Ноздрунова Е.М. К вопросу об образовании и миграции железоорганических соединений в почвах // Почвоведение- 1958, № 12-С. 1-8.
89. Кауричев И.С., Ноздрунова Е.М. Учет миграции некоторых соединений в почве с помощью лизиметрических хроматографических колонок // Почвоведение- 1960, № 12 С. 30-35.
90. Кауричев И.С., Ноздрунова Е.М., Евсеева Р.П. О содержании и формах воднорастворимых соединений алюминия в почвенных растворах // Почвоведение -1969, № 9 С. 68-78.
91. Кауричев И.С., Шишова B.C. К вопросу о составе поверхностных лизиметрических вод супесчаных почв южнотаежной подзоны // Доклады ТСХА -1965, Вып. 115-С. 111-118.
92. Кауричев И.С., Яшин И.М., Кашинский А.Д., Кащенко B.C. Опыт применения метода сорбционных лизиметров при изучении водной миграции веществ в подзолистых почвах Европейского Севера // Почвоведение 1986, № 8 -С. 29-41.
93. Керзум П.А., Васильчикова С.И., Горбунова Р.Г., Гридасова Е.Г. Измерение pH в ненарушенной почве // Почвоведение 1970, № 10 - С. 105-112.
94. Кирюшин A.B. Емкость катионного обмена лесных подзолистых почв различной степени гидроморфизма на примере почв ЦЛГБЗ / Автореферат диссертации канд. биол. наук. М.: МГУ — 2003 — 24с.
95. Классификации почв СССР / М.: Колос 1977 - 223с.
96. Ковда В. А. Основы учения о почвах. Общая теория почвообразовательного процесса / М.: Наука — 1973, Книга вторая 468с.
97. Ковригин С.А. Динамика нитратов, аммония и подвижных форм фосфора и калия в почвах под различными древесными породами // Почвоведение -1952, №7-С. 628-642.
98. Комарова H.A. К вопросу об изучении почвенных растворов // Почвоведение 1939, № 10 - С. 53-64.
99. Комарова H.A. Методы выделения почвенных растворов // Физико-химические методы исследования почв / М.: Наука 1968 - С. 7-30.
100. Конарбаева Г. А. Галогены в почвах Юга Западной Сибири / Новосибирск: Изд-во СО РАН 2004 - 200с.
101. Королев В.А. Связанная вода в горных породах: новые факты и проблемы // Соросовский образовательный журнал 1996, № 9 - С.79-85.
102. Костенко Н.М., Стрельченко Н.Е. Окислительно-восстановительные режимы и превращение элементов в почвах избыточного увлажнения // М.: Наука -Успехи почвоведения 1986 - С. 57-61.
103. Костенко Н.М., Толкач A.M. Изменение окислительно-восстановительного потенциала при избыточном увлажнении почв // Почвоведение -1982, № 9 С. 43-50.
104. Костенков Н.М. Окислительно-восстановительные режимы в почвах периодического переувлажнения / М.: Наука 1987 - 192с.
105. Кравков С.П. Биохимия и агрохимия почвенных процессов / Л.:Наука, 1978-291с.
106. Краснушкин A.B., Кливидзе, Язынина И.В. К вопросу о растворяющей способности связанной воды // Связанная вода в дисперсных системах / М.: МГУ -1980, вып.5 С. 99-104.
107. Крюков П.А. Методы выделения почвенных растворов // Современные методы физико-химических свойств почв: сборник / Изд АНСССР 1947, Том 4, Вып. 2 - С. 3-5.
108. Крюков П.А., Комарова H.A. Исследование растворов почв, илов и горных пород // Доклады к VI международному конгрессу почвоведов, вторая комиссия, химия почв / М.: АНСССР 1956 - С. 151-170.
109. Крюков П.А., Комарова H.A. Об отжимании воды из глин при сверхвысоких давлениях // Доклады Академии наук СССР 1954, том XCIX, №4-С.617-619.
110. Кузнецова И.В, Тихонравова П.И. О дифференциальной порозности и подвижности влаги в иллювиальных горизонтах дерново-подзолистых суглинистых почв // Физические условия почвенного плодородия / М.: Почвенный ин-т им. В.В.Докучаева 1978 - С.45-52.
111. Кузяков Я.В., Ларионова A.A. Методы и результаты разделения корневого и ризомикробного дыхания // Новосибирск Материалы IV съезда ДОП -2004, т.1 -С.352-354.
112. Ладонин Д.В., Пляскина О.В. Изучение механизмов поглощения Си, Zn и РЬ дерново-подзолистой почвой // Почвоведение 2004, № 5 - С. 537-545.
113. Лазарева И.П. О миграции железа и органического вещества в песчаных подзолистых почвах // Почвы сосновых лесов Карелии / Петрозаводск 1978 - С. 6771.
114. Ларионова A.A., Евдокимова И.В., Розанова Л.Н. Эмиссия С02 и трансформация органического вещества почвы в циклах высушивания-увлажнения, // Новосибирск Материалы IV съезда ДОП - 2004, т.1 - С. 359-360.
115. Лебедев Е.А. Динамика окислительно-восстановительного потенциала в. удобренной почве сосняка-зеленомошника//Почвоведение 1986, № 5 - С. 136-140.
116. Левина В.И. Сезонная динамика влажности и химических свойств подзолистых, горно-подзолистых и горно-тундровых почв Мурманской области, // Почвенные режимы на Полярном Севере / Л.: Наука 1969 - С.5-58.
117. Лету нова C.B., Ковальский В.В. Геохимическая экология микроорганизмов / М.: Наука 147с.
118. Лопес де Гереню В.О., Курганова И.Н., Розанова Л.Н. Температурный контроль скорости разложения органического вещества в почвах различного землепользования.// Новосибирск Материалы IV съезда ДОП - 2004, т.1 - С.360-362.
119. Лупинович И.С., Дубиковский Г.П. О вариации содержания микроэлементов в почвах БССР // Почвоведение 1967, №12 - С.65-74.
120. Лыч A.M. Исследование подвижности связанной воды в торфяных почвах методом ЯМР // Почвоведение 1982, № 2 - С. 110-113.
121. Малинина М.С. Сравнение величин pH, содержания Zn и Cu в вытяжках и почвенных растворах некоторых почв Беломорского побережья // Тезисы докладов 1 Всероссийской конференции Лизиметрические исследования почв / М.: МГУ — 1988 -С. 60-73.
122. Малинина М.С., Иванилова C.B. Водорастворимые фенольные соединения и некоторые макро- и микроэлементы, торфянисто-подзолисто-глееватых почв ЦЛГПБЗ // Вестник московского университета, Серия 17. Почвоведение 2006, № 2, С. 40-48.
123. Матыченков В.В., Аммосова Я.М. Влияние аморфного кремнезема на некоторые свойства дерново-подзолистой почвы // Почвоведение 1994, № 7 - С. 5261.
124. Милановский Е.Ю. Амфифильные компоненты гумусовых веществ почв // Почвоведение 2000, № 6 - С. 706-715.
125. Милановский Е.Ю. Гумусовые вещества как система гидрофобно-гидрофильных соединений // Дис. в виде научного доклада. докт. биол. наук / М.:МГУ 2006 - 96с.
126. Милановский Е.Ю., Шеин Е.В., Степанов A.A., Лиофильно-лиофобные свойства органического вещества и структура почвы // Почвоведение 1993, № 6 -С. 122-126.
127. Минашина Н.Г. Зависимость содержания и состава солей в почвенном растворе от влажности гипсоносной почвы // Почвоведение — 2005, №7 С. 815-823.
128. Мотова А.Д., Никонов В.В., Дером Д., Водная миграция ионных форм алюминия в Al-Fe гумусовых подзолистых почвах Северной Феноскандии // Почвоведение 1993, № 12 - С. 52-56.
129. Пай П. X. Тинкер П. Б. Движение растворов в системе почва растение / М.: Колос- 1980-368с. ;. ;; .
130. Непомилуев В.Ф., Козырев М.А. Глеевый процесс почвообразования и участие в нем микроорганизмов // Почвоведение 1970, № 10 - С: 56-61.
131. Никифоренко Л.И. Влияние высушивания, хранения и подготовки к анализу почвенных образцов на показатели агрохимических свойств почв // Агрохимия 1987, № 3 - С. 109-126.
132. Омелянский В.Л. Краткий курс общей; и почвенной микробиологии /МЛ.: Государственное издательство 1931- 184с. .'
133. Онищенко В.Г. Гистерезисные зависимости давления почвенной влаги от влажности и их обобщенное описание // Почвоведение 1986, №1 - С. 117-120!
134. Память почв: Почва как память биосферно-геосферно-антропосферных. взаимодействий / отв. Ред. В.О. Таргульян, С.В. Горячкин — М.: ЛЮ1. 2008:— 692с.
135. Пачепский Я.А. Математические модели процессов в мелиорируемых . ; • почвах / М.: МГУ 1992 - 85с.
136. Первова Н.Е. Изменение состава жидкой фазы почвы под различными типами леса: дисс. докт. наук / М.: МГУ 1980 - 152с.
137. Первова Н.Е., Евдокимова Т.Н. Состав почвенных растворов в подзоне * южной тайги//Почвоведение 1984, № 1 - С. 38-39.
138. Платонова. Т.К., Шмыглая Л.Н. Дифференциальная пористость и фракционный состав поровых растворов темно-каштановых почв низкой сыртовой . равнины//Почвоведение 1986, № 6 - С. 98-102. - ,
139. Плеханова И.О. Влияние увлажнения и органического вещества на фракционный состав соединений никеля в дерново-подзолистой почве // Почвоведение 2003, № 11 - С. 1326-1334.
140. Плеханова И.О. Мобилизация железа и марганца бактериями в почвах под рисом / Дисс. канд. биол. Наук, М.: МГУ- 1986 141 с.
141. Плохинский Н.А. Биометрия /Mi: МГУ 1970 -369с. :
142. Покровский Г.И., Синельщиков С.И. К вопросу о связанной воде в торфе // Почвоведение 1939, № 12 - С. 65-75. . • . .
143. Полевые и'лабораторные методы исследования физических свойств и режимов почв / под ред. Шеина Е.В. М.: МГУ - 2001 - 200с.
144. Полубесова Т.А., Понизовский A.A., Ставински Я. Применение теории двойного электрического слоя для описания закономерностей формирования нерастворяющей влаги в почвах // Почвоведение 1989, № 11 - С. 68-74.
145. Понизовский A.A., Полубесова Т.А. Сезонные изменения состава почвенных растворов и свойств поверхности почвенных частиц серой лесной почвы сельскохозяйственного использования // Почвоведение 1990, № 12 - С. 36-45.
146. Применение центрифугирования в почвоведении, мелиорации и сельском хозяйстве / под ред. Амосовой Я.М. М-Новочеркасск - 1980 - 40с.
147. Растворова О.Г., Цыпленков В.П. Особенности формирования лизиметрических растворов в лесных и лесостепных почвах // Применение лизиметрических методов в почвоведении, агрохимии и ландшафтоведении / JL: Изд-во геогр. общ-ва СССР 1972 - С. 89-94.
148. Рахно П.Х. О влиянии влажности и низких температур на количество бактерий в почве // Микробиология 1960, Том XXIX, Вып.2 - С. 229-233.
149. Рачинский В.В., Фокин А.Д., Талдыкин С.А. Исследование потоков почвенной влаги и миграции веществ в подзолистых почвах изотопно-индикаторным методом // Почвоведение 1982, № 2 - С. 67-73.
150. Регуляторная роль почвы в функционировании таежных экосистем / ред. Добровольский Г.В. М.: Наука - 2002 - 364с.
151. Ремезов Н.П., Власова М.М. Несколько данных о поглощении почвой анионов // Почвоведение 1934, № 2 - С. 202-214.
152. Роде A.A. Генезис почв и современные процессы почвообразования / М.:Наука-1984-256с.
153. Ройзин М.Б. Сезонная динамика микроорганизмов подзолистых, горноподзолистых и горно-тундровых почв // Почвенные режимы на Полярном Севере/Л.: Наука 1969 - С. 59-103.
154. Романов А.Н., Котванова М.К., Подшивалова И.И. Влияние влажности и засоленности на диэлектрические свойства цеолитовых глин // Почвоведение 2005, № 4 - С. 453-456.
155. Рудакова Т.А., Воробьева JT.A, Новых JI.JI. Методические указания по расчету диаграмм растворимости труднорастворимых соединений / М.:МГУ, 1986 -125с.
156. Самойлова Е.М., Демкин В.А. О составе различных фракций почвенного раствора // Почвоведение 1976, № 11 - С. 24-27.
157. Самцевич С. А. О сезонности и периодичности развития микроорганизмов в почве // Микробиология 1955, Том XXIV, Вып. 5 - С. 615-625.
158. Сергеев Е.М., Голодковская Г.А., Зиангиров P.C. Грунтоведение / М.: МГУ 1973 -386с.
159. Сердобольский И.П. Влияние влажности на окислительно-восстановительные процессы в подзолистых почвах // Почвоведение 1940, № 7 -С.47-57.
160. Скворцова Е.Б., Сапожников П.М. Сезонная динамика строения порового пространства в пахотных горизонтах серых лесных почв // Почвоведение -2002, №3 С. 319-326.
161. Скрынникова И.Н. Методы исследования химического состава жидкой., фазы почв // Методы стационарного изучения почв / М.:Наука 1977 - С. 3-40.
162. Скрынникова И.Н. Опыт изучения динамики химического состава почвенно-грунтовых вод подзолистой зоны // Труды почвенного института им. В.В. Докучаева АНСССР 1950, Том XXXI - С. 165-213.
163. Скрынникова И.Н. Опыт изучения почвенных растворов лесных подзолистых почв Московской области и их роли в процессах почвообразования // Почвоведение 1948, № 5 - С. 303-304.
164. Скрынникова И.Н. Почвенные растворы южной части лесной зоны и их роль в современных процессах почвообразования // Современные почвенные процессы в лесной зоне Европейской части СССР / М.: АНСССР 1959 - С. 53-119.
165. Смирнова K.M. Сезонные изменения в свойствах почв хвойных и лиственных лесов // Почвоведение 1956, №12 - С. 1-16.
166. Смирнова K.M., Глебова Г.И. Содержание подвижных соединений в подзолистых почвах Подмосковья // Почвоведение 1958, № 8 - С. 45-52.
167. Снакин В.В, Присяжная А.А, Рухович О.В. Состав жидкой фазы почвы / М.:РЭФИА 1997 - 146с.
168. Соколова ТА., Дронова Т.Я., Артюхов Д.Б., Коробова Н:Л.;, Пространственное и временное варьирование величин pH в подзолистых почвах Центрально-лесного биосферного заповедника // Почвоведение 1997, № IT.-". С. 1339-1348.
169. Сотникова Н.С. Сезонная динамика состава лизиметрических и ручьевых вод в подзолистых почвах под хвойными лесами // Почвоведение 1970, №10-С. 31-43.
170. Степанец И.Т. Динамика подвижных форм азота, фосфора и калия в темно-каштановых.почвах под лесными насаждениями // Почвоведение 1965, № 9 -С. 47-49.
171. Степанов A.A. Особенности строения гуминовых веществ Из внутрптрещинного материала и генетических горизонтов торфянисто-подзолистой почвы // Почвоведение 2008, № 8 - С. 1-8. \
172. Стрелкова A.A. К характеристике кислотно-щелочного равновесия лизиметрических вод подзолистых почв Южной Карелии //Генезис, география и картография почв /М.: Наука 1968 - С. 53-57.
173. Стрельченко Н.Е., Куркина O.K., Матафонова М.А Влияние влажности« почв на превращение фосфатов в почвах Приморья // Агрохимия 1979, № 1 - С. 4147.
174. Стрельченко Н.Е., Щукина JI.A. Запасы усвояемых фосфатов в почвах Приморья и их изменение под влиянием удобрений и увлажнения // Агрохимия -1975, №9, С. 34-42.
175. Таргульян В.О., Бирина А.Г., Куликов A.B., Соколова Т.А., Целищева JI.K. Организация, состав и генезис дерново-палево-подзолистой почвы на покровных суглинках: Морфологическое исследование / М.:МГУ - 1974 - 55 с.
176. Теории и методы физики почв / ред. Шеин Е.В., Карпачевский JI.O. — М.: Гриф и К-2007-616с.
177. Третьякова Е.П. Влияние температуры на процессы аммонификации и нитрификации в подзолистых почвах крайнего Севера // Почвоведение 1977, № 6 -С. 158-162.
178. Трофимов A.B. К познанию невыделенной части почвенного раствора -Отрицательная адсорбция почвой // НАЖ 1925, № 10 - С. 613-628.
179. Трофимов A.B. Некоторые наблюдения над изменением почвенного раствора паровых полей в течение вегетационного периода II НАЖ 1924, № 9-10 -С. 587-613.
180. Трофимов A.B. Реакция pH как функция влажности и концентрации почвенного раствора // Почвоведение 1931, № 2 - С. 5-43.
181. Трофимов С .Я. Функционирование почв ненарушенных биогеоценозов южной тайги (на примере ЦЛГПБЗ) / Дисс. докт. наук М.:МГУ — 1998 - 190с.
182. Умаров М.М., Кураков A.B., Степанов А.Л. Микробиологическая трансформация азота в почве / М.: ГЕОС 2007 - 138с.
183. Федотов Г.Н., Олиференко Г.Л. Нерастворяющий объем и периодические коллоидные структуры в почвах // Лесной вестник 2005, № 3 -С.145-156.
184. Федотов Г.Н., Поздняков А.И., Пахомов Е.И Влияние взаимодействия между почвенными коллоидными частицами на •нерастворяющий объем // Почвоведение 2005, № 7 - С. 810-814.
185. Фирсова В.П. Динамика воднорастворимых веществ в лесных дерново-подзолистых почвах Припышминского Борового массива // Почвоведение 1964, №9 - С. 59-68.
186. Фокин А.Д. Изучение баланса переноса железа и фосфора в подзолистых почвах методом радиоактивных индикаторов // Известия ТСХА 1976, Вып.2 -С.110-116.
187. Фокин А.Д. Исследование процессов трансформации, взаимодействия и переноса органических веществ, железа и фосфора в подзолистой почве: дисс. докт. с/х. наук/М.: МГУ-1975 -360 с.
188. Фокин А.Д., Раджабова П.А. Доступность фосфатов в почвах как функция трансформации и состояния органического вещества // Почвоведение -1996, № И С. 1303-1309.
189. Францессон В.А., Кривицкая Е.Ф. Высушивание и смачивание как фактор изменения структуры почвы и подвижности в ней питательных веществ // М.: Сельхозгиз Тр. ВНИИУАА- 1948, Вып. 28 - С. 173-182.
190. Цыпанова А.Н. К вопросу о сезонной динамике подвижного марганца в некоторых почвах подзоны средней тайги Коми АССР // Почвоведение 1967, № 3 -С. 121-127.
191. Чащина Н.И., Ландина М.М. Особенности строения порового пространства почв южной тайги // Свойства почв таежной и лесостепной зон Сибири / Новосибирск: Наука, АНССР 1978 - С. 80-87.
192. Шаврыгин П.И. Соотношение между почвенными растворами и водными вытяжками в засоленных почвах// Почвоведение 1947, № 3 - С. 172-177.
193. Шваров А.П. Степень проявления гистерезиса зависимости капиллярно-сорбционного потенциала от влажности почв // Почвоведение 1982, № 3 - С. 123126. Г;''Д 'П
194. Шеин Е.В. Курс физики почв /М.: МГУ -2005 432с.
195. Шеин Е.В., Губер А.К, Кухарук НС. Перенос воды и веществ по макропорам в дерново-подзолистой почве // Вестник МГУ, Серия 17 Почвоведение -1995, №2-С. 22-32.
196. Шеин Е.В., Девин Б.А. Современные проблемы изучения коллоидного транспорта в почве // Почвоведение 2007, № 4 - С. 438-449.
197. Шестаков Е.И., Карпухин А.И., Кауричев И.С., Рачинский В .В . Миграция и трансформация соединений марганца в подзолистых почвах ■// Почвоведение 1989, № 12 - С. 35-47.
198. Шилова Е.И., Коровкина Л.В. Сравнительная характеристика состава растворов и лизиметрических вод дерново-подзолистых почв // Почвоведение -1962, № 8 С.11-23.
199. Шилова Е.И. Почвенный раствор как система взаимодействия растений и микроорганизмов с почвенной средой // Доклады географического общества СССР 1969, Вып. 13-С. 12-30.
200. Шилова Е.И., Зеленова А.Ф., Коровкина Л.В. Сравнительная характеристика состава растворов и лизиметрических вод вновь освоенной подзолистой почвы// Почвоведение 1963, № 4 - С. 45-59.
201. Шилова Е.И., Коровкина Л.В. Сезонная динамика химического состава лизиметрических вод подзолистых-тяжелосуглинистых почв // Почвоведение 1961, №3 -с. 36-47. . /•;.-;
202. Шоба С.А. Микроморфологические особенности почв // Генезис .й экология почв Центрально-лесного государственного заповедника / М.: Наука — 1979 С.121-131.
203. Ярков С.П. Сезонная динамика процессов почвообразования ://
204. Почвоведение 1956, № 6 - С. 30-44. ■ . ; .• •226. . Ярков С.П;, Кулаков Е.В., Кауричев И.С. Образование закисного железа и особенности фосфатного режима в дерново-подзолистых почвах // Почвоведение -1950, № 8-С. 466-476. ^
205. Яшин И.М, Шишов JI.JL, Раскатов В.А. Методология и опыт изучения миграции веществ / М.: МСХА 2001 - 173с.
206. Яшин И.М!, Кауричев И.С. Педогенные функции водорастворимых органических веществ в таежных ландшафтах // Почвоведение -1992, № 10 С.49-61.
207. Яшин И.М., Кащенко B.C. Миграция водорастворимых органических соединений в супесчаных глее-подзолистых почвах Севера Европейской части. СССР И Известия ТСХА 1984, Вып. 6 - С. 59-71.
208. Astrom М., Corin N. Abundance, Sources and Speciation of Trace Elements . in Humus-Rich Streams Affected by Acid Sulphate Soils // Aquatic Geochemistry 2000, -№6-P. 367-383.
209. Barber S. A soil test for phosphorus baseol upon fractionation of soih 'tir: phosphorus // Soil Science Soc. America Proc. 1964, № 2 (28) - P. 221-224.
210. BarrowN.J., Shaw T.C. The slow reactions between soil and anions: Effect of:. . : time and temperature on the decrease in phosphate concentration in the soil solution // Soil Science 1975, № 2, Vol. 119 - P. 167-175.
211. Beck K.C., Renter J.H, Perdue E.M. Organic and inorganic geochemistry of some coastal plane rivers of southeastern United Status // Geochim. et Cosmohim. Acta•;•. /. 1974, Vol. 38, № 3-P. 341-364. ; ' л
212. Benes P., Gessing E.T., Steinnes E. Interaction between humus and trace Л elements in fresh water//Water research-1976, Vol. 10, № 8-P, 711-716.
213. Bohn H.J. Redox potentials // Soil Science 1971, Vol. 112, № 1 - P. 39-45.
214. Bonito M.D. Trace elements in soil pore water: a comparison of sampling . methods / Thesyses of PhD, University of Nottingham, England 2005 - 298 p. ■■■;;;
215. Brewer R. Fabric and mineral analysis of soils / J. Willey and sons. NY, 1964 -470 p. .
216. Bund M., Zimmermann S., Blaser P., Hagedorn F. Sorbtion and transport of metais in preferential flow paths and soil matrix after the addition of wood'ash // European Journal of Soil Science 2001, Vol.52, № 9 - P. 423-431.
217. Buscot F., Varma A. Microorganisms in Soils: Roles in< Genesis and Functions / Springer 2005 - 419 p.
218. Chenu C., Hassink J., Bloem J. Short-term changes in the spatial 'distribution* of microorganismsin soil aggregates as affected by glucose addition // Biology and Fertility of Soils 2001, Vol. 34 - P. 349-356.
219. Chy W., Chang S. Surface activity of inorganic soil phosphorus // Soil Science 1966, Vol. 101, № 6 - P. 233-237.
220. Creasey C.L., Dreiss S.J. Porous cup samplers: cleaning procedures and potential sample bias from trace elements contamination // Soil Science 1988, V.145, №2-P. 93-102.
221. Davis, J.A., Complexation of trace metals by adsorbed natural organic matter // Geochim. Cosmochim. Acta 1984, v. 48 - P. 679-691.
222. Dawson B.S.W., Fergussion J.E., Campbell A.S., Culler EJ.B. Distribution of\ * elements in some Fe-Mn nudules and an iron-pan in some gley soils of New Zealand // Geoderma 1985, Vol. 35, № 2 - P. 127-143.
223. Dijkstra F.A., Geibe C., Holmstrom S. The effect of organic acids on base cation leaching from the forest floor under six North American tree species // European Journal of Soil Science 2001, Vol. 52 - P. 205-214.
224. Eaton F.M., Harding R.B., Ganje N.I. Soil solution extractions at tenth-bar moisture percentages // Soil Science 1960, Vol. 90, № 4 - P. 253-259.
225. Edwards P.J. Sulfur Cycling, Retention and Mobility in Soils / Northeastern Research Station General Technical Report NE-250 1998 - 18 c.
226. El-Farhan Y.H., Novio de N.M., Herman J.S., Hornberger G.M. Mobilization and transport of soil particles during infiltration experiments in« and agricultural field. Shenandoah Valley, Virginia // Environ. Science Technol 2000, V. 34 - P. 3555-3559.
227. Gallet C., Keller C. Phenolic composition of soil solutions: comparative study of lysimeter and centrifuge waters // Soil Biology and Biochemistry 1999, Vol. 31 -P.l 151-1160.
228. Giesler R., Ilvesniemi H., Nyberg L., Hees van P., Starr M., Bishop K., Kareinen T., Lundstrom U.S. Distribution and mobilization of Al, Fe and Si in three podzolic soil profiles in relation to the humus layer // Geoderma 2000, v.94'- P. 249-263.
229. Giesler R., Lundstrom U. Soil solution chemistry: Effects of bulking soil samples // Soil Science Society of America Journal 1993, v.57 - P. 1283-1288.
230. Gotoh S., Patrick W.J. Transformation of iron in a waterlogged soil as influenced by redox potential and pH // Soil Science Sol. Amer. Proc. — 1974, vol. 38, №1 -P. 66-71.
231. Gottlein A., Stanjek H. Micro-scale variation of solid-phase properties and soil solution chemistry in a forest podzol and its relation to soil horizons // European -Journal of Soil Science Vol. 47, № 4 - P. 627-636.
232. Guggenberger G., Zech W. Sorption of Dissolved Organic Carbon by Ceramic P 80 Suction Cups // Zeitschrift fur Pflanzenernahrung und Bodenkunde 2007, V. 155 №2-P. 151-155.
233. Hodgson J.F., Lindsay W.L., Trierweiler J.F. Micronutrient cation complexing in soil solution: II. Complexing of zinc and copper in displaced solution from calcareous soils // Soil Science Soc. Am. Proc. 1966, v. 30 - P. 723-726.
234. Jardine P.M., Wilson G.V., Luxmoore R.J. Unsaturated solute transport through a forest soil during rain storm events // Geoderma 1990, v. 46 — P. 103-118.
235. Jonge de H., Jacobsen O.H., Jonge de L.W., Moldrup P. Particle-facilitated transport of prochloraz in undisturbed sandy loam soil columns // Soil Science Society of America Journal 1998, V. 27 - P. 1495-1503.
236. Keller C. Applications of centrifuging to heavy metals studies in soil solutions // Communication in Soil Science and Plant Analysis 1995, v. 26 - P.1621-1636.
237. NanoscaleBiogeocomplexity of the Organomineral Assemblage: ini. Soil; Applicationvof v;':V•'.; • STXM Microscopy and C ls-NEXAFS Spectroscopy // Soil Science Society of America ' .
238. Matschonat G.3 Vogt R. Equilibrium solution composition: and exchange; properties of disturbed and undisturbed soil samples; from an acid; forest-soil// Plant-and .- . Soil 1996, № 2, v. 183 - P. 171-179.
239. Mirave J.P., Orioli G.A. Edaphic mobility of complete humic acid and;. • fractions of high and medium molecular weight // Plant and Soil 1987, v. 104 - P.169-174.
240. Mitchell M.J., Driscoll C.T., Fuller R.D., David M.B., Likens G.E. Effect of Whole-Tree Harvesting on the Sulfur Dynamics of a Forest //.Soil Science Society of. America Journal- 1989, v. 53, № 3 P. 933-940.
241. Mulongoy K., Merckx R. Soil microhabitat and the importance of? the fractionation method // Soil Organic Matter Dynamics and Sus tainability: of Tropical '
242. Agriculture / New York, John Wiley.& Sons, 1991 - P. 39-45.
243. Nagpal N.K. Comparison among and. evaluation of ceramic, porous cup soil ;;. samplers for nutrient transport studies // Canad. Journal Soil Science 1982, v. 62, № 4 ,- . v ■■■;/. p.685-694. . :.■;;•.i5i v;'.: :,
244. Pigna M., Violante A. Adsorption of Sulfate and Phosphate on Andisols // Communication in Soil Science and plant anaiysis 2003,Vol.34,№ 15-16 - P. 2099-2113.
245. Ranjard L., Richaume A.S. Quantitative and qualitative microscale distribution of bacteria in soil // Res. Microbiol. 2001, № 152 - P. 707-716.
246. Raulund-Rasmussen K. Aluminium contamination and other changes of acid solution isolated by means of porcelain suction-cups // Soil Science -1989,v.40- P.95-101.
247. Richards P.L., Kump L.R. Soil pore-water distributions and the temperature feedback of weathering in soils // Geochimica et Cosmochimica Acta 2003, Vol. 67, №20-P. 3803-3815.
248. Romkens P.F.A.M., Salomons W. Cd, Cu and Zn solubility in arable and forest soils: consequence of land use changes for metal mobility and risk assessment // Soil Science 1998, v. 163, №11 - P. 859-871.
249. Sahin H., Dieffenbach A., Kaupenjohann M., Peiffer S.Hatice Sahin with, coathors Neutralization of atmospheric acid in small spring catchments in the Frankenwald mountains, Germany // Water, Air, and Soil Pollution -1998, № 102 P. 117-138.
250. Santos D., Smucker A.J.M., Murphy S. L. S., Taubner H., Horn R. Uniform Separation of Concentric Surface Layers from Soil Aggregates // Soil Science Society of America Journal 1997, Vol. 61 - P. 720-724.
251. Shepard J.P., Mitchell M.J., Scott T.J., Driscoll C.T. Soil Solution chemistry of an Adirondack Spodosol: Lysimetiy and N dynamics // Canadian Journal of Forest Research -1990, V. 20 P. 818-824.
252. Silkworth D.R., Grigal D.F. Field comparison of soil solution samplers // Soil Science Soc. Amer 1981, v.45, № 2 - P. 440-442.
253. Smeck E.N. Phosphorus dynamics in soils and landscapes // Geodenna -1985, v.35 P.185-199.
254. Sparks D.L. Kinetics and mechanisms of chemical reactions at the soil mineral/water interface // Soil Physical Chemistry / CRC Press: Boca Raton, F1 1999 -P.135-191.
255. Suarez D.L. Prediction of pH errors in Soil-water extractors due to degassing // Soil Science Society of America Journal 1987, v.51 - P. 64-67.
256. Takkar P.N., Ulrich B., Meiwes K.J. Method for estimation of C02 aq plus H2C03, HC03 and in soil solutions collected under field, conditions // Zeitschrift fur Pflanzenernährung undBodenkunde 1987, V.150 - P. 319-326.
257. Temminghoff E.J.M., Zee van der S.E.A.T.M., Haan de F.A.M. Copper mobility in a copper-contaminated sandy soil as > affected by pH and solid and dissolved \ organic matter// Environ. Sei. Technol 1997, V. 31 - P. 1109-1115.
258. Traina S.J., Sposito G., Hesterberg D., Kafkafi U. Effects of organic acids on orthophosphate solubility in an acidic montmorillonitic soil // Soil Science Society of America Journal 1986, V. 50 - P. 45-52.
259. Tyler G, Grieve I.C. Effects of the centrifuge dranaige method on total organic carbon concentrations in soil solutions from peaty soils // Geoderma 1996, v.74 -P. 115-123.
260. Tyler G. Effects of sample pretreatment and sequential fractionation by centrifuge drainage on concentrations of minerals in a calcareous soil solution // Geoderma 2000, v.94 - P. 59-70.
261. Umemura T., Usami Y., Aizawa S., Tsunoda K., Satake K. Seasonal change in the level and the chemical forms of aluminum in soil solution under a Japanese cedar forest// Science of the Total Environment 2003, V. 317 - P.149-157.
262. Vries de W., Reinds G.J., Deelstra H.D. Intensive Monitoring of Forest Ecosystems in Europe / Technical Report 1999 - 160 p.
263. Wolt J.D. Soil solution chemistry: applications to environmental science and agriculture / John Wiley & Sons, New York 1994 - 345p.
264. Zabowski D., Ugolini; F.C. Lysimeter and centrifuge soil solutions: seasonal differences between methods // Soil Science Society of America Journal 1990, v.54 -P.1130-1135.
-
Тимофеева, Елена Александровна
-
кандидата биологических наук
-
Москва, 2010
-
ВАК 03.00.13
- Состав и свойства водорастворимых соединений почв Центрально-лесного государственного природного биосферного заповедника
- Факторы устойчивости аллювиальных дерново-глеевых почв пойм ручьев в подзоне южной тайги к воздействию кислот и оснований
- Состав почвенных растворов, почвенно-грунтовых и поверхностных вод территории Центрально-лесного государственного природного биосферного заповедника
- Экологическая оценка миграционных процессов в почвах южно-таежных экосистем в условиях различной антропогенной нагрузки
- Состав и свойства гуминовых кислот, выделенных из почв ЦЛГПБЗ
