Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Строение порового пространства естественных и антропогенноизмененных почв

ВАК РФ 03.00.27, Почвоведение

Автореферат диссертации по теме "Строение порового пространства естественных и антропогенноизмененных почв"



На правах рукописи УДК 631.48:631.47.8

СКВОРЦОВА Слепа Борисовна

СТРОЕНИЕ ПОРОВОГО ПРОСТРАНСТВА ЕСТЕСТВЕННЫХ И АНТРОПОГЕННОИЗМЕНЕННЫХ ПОЧВ

Специальность 03.00.27 - почвоведение

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени доктора сельскохозяйственных наук

Москва 1999

- СаХ^/ск^ /иг/

Работа выполнена в лаборатории минералогии и микроморфологин почв Почвенного института им. В. В. Докучаева РАСХН,

Научный консультант - доктор сельскохозяйственных наук профессор Б. П. Градусов.

ОФИЦИАЛЬНЫЕ ОППОНЕНТЫ:

доктор сельскохозяйственных наук А. Г. Бондарев доктор географических наук, профессор В. О. Добровольский доктор биологических наук, профессор С. А. Шоба

Ведущая организация: Институт фундаментальных проблем биологии РАН г.Путаино

Зашита диссертации состоится « ЛУ » 1999 г. в 10 часов

на заседании диссертационного совета Д$50.25.01 Почвенном институте им. В, В. Докучаева по адресу: 109017, Москва, Пыжевский переулч--. 1 7.

С диссертацией можно ознакомиться в научной библист:*: . - ...■ института им. В. В. Докучаева.

Автореферат разослан << ¿3 »

1999г.

Ученый секретарь диссертационного совета, кандидат сельскохозяйственных наук

Введение..

Детальность темы. Свойства порового пространства относятся к числу важных характеристик почвы. Поры служат резервуаром дня почвенного раствора н воздуха, являются ареной жизнедеятельности корней, микрофлоры н фауны, обуславливают возможность и характер передвижения влаги н газов, влияют на теплообмен в почвенной толще. В то же время поры являются одним из элементов пространственной организации почвенной массы. Строение почвенных агрегатов н порового пространства тесно взаимосвязано, поэтому свойства пор можно рассматривать как показатель структурного состояния почвы.

При изучении пористости почвы большое значение имеют морфометрическне методы, которые непосредственно характеризуют геометрическое строение порового пространства. Ранее морфометрня порового пространства не получала должного развития в связи с отсутствием технической базы. Особенно мало изучены форма н ориентация пор, играющие важную роль в строения почвы и осуществлении почвенных процессов, В настоящее время благодаря появлению компьютерных анализаторов изображения морфометрнческое изучение порового пространства приобретает большое теоретическое и прикладное значение. Количественные данные о строении пор актуальны для моделирования почвенных процессов, классификации н диагностики почв на разных уровнях нх организации, мониторинга антропогенной эволюции почв. Морфометрнческое изучение пористости раскрывает новые возможности для характеристики и диагностики структурного состояния почв.

Специфика структурной организации почвы как биокосного тела ярко проявляется на агрегатном уровне. В настоящее время поровое пространство-почв на агрегатном уровне исследовано недостаточно. Данная работа посвящена изучению морфологического строения межагрегатных и внутрнатрегатнык пор с позиций почвенной структуры.

Цели работы. Разработка концепции, раскрывающей роль порового пространства в структурной организации почвы на агрегатном уровне. Выявление основных закономерностей изменения порового пространства пылеадто-суглинистьд пород при почвообразовании.. Характеристика агрогенной эволюции строения порового пространства при окультуривании и деградации пахотных суглинистых почв.

Задачи исследования. 1, Решение методических проблем использования компьютерного анализа изображения для морфо метрического исследования порового пространства пород и почв. 2. Разработка количественных показателен формы отдельных пор н порового пространства почвы в целом, 3, Разработка основ типизации норового пространства по морфометрическим показателям. 4. Накопление мор-" фометрнческнх данных для построения диагностических моделей строения порового пространства почв на покровных и лессовидных суглинках. 3. Разработка системы компьютерной диагностики строения порового пространства и структурного состояния почвы на агрегатном уровне организации. 6. Морфометрнческое изучение порового пространства зонального ряда целинных почв на покровных и лессовидных суглинках. 7. Морфометрнческое изучение порового пространства пахотных аналогов этих почв при различном сельскохозяйственном воздействии. 8. Исследование динамики порового пространства пахотных горизонтов суглинистых почв при сезонной смене природных условий и при зарастании пашни естественной рзсти-

ц: ■ ¡ТРАЛЬНАЯ ( Р'-^ЛМОТЕКА ' ■■•Л':. адамин '

тельностмо. Исследование естественной регенерации перового пространства на нарушенных участках целинных лесных почв.

Основные заппппаем;,!^ роясиу^ня. 1. Разработанный базовый блох морфо-ме-трическнх показателей формы, ориентации и размеров почвенных пор позволяет осуществлять компьютерную типизацию и диагностику строенн» порового про* етр&нства и структурного состояния почвы па агрегатном уровне организации. 2. В ходе почвообразования на покровных и лессовидных, суглинках европейской территории России увеличивается морфологическое разнообразие отдельных пор и порового пространства в целом. Суглинистые почвы зонального ряда: подзолистые, дерново-подзолистые, серые лесные и черноземы на типовом уровне различаются по характеру профильного изменения порового пространства, 3. распашка и окультуривание суглинистых почв розного генезиса способствует формированию в пахотных горизонтах однотипного межагрегатного порового пространства, характерного для комковатой структуры почвы. Отклонения от данного типа строения лор диагностируют агро генную деградацию порового пространства н структуры пахотных горизонтов. 4. При зарастании пахотных почв естественной растительностью в пахотных горизонтах происходит регенерация основных естественно-генетических признаков порового пространства.

Научная новизна работы. Дано расширенное представление о роли порового пространства в структурной организации почв. Разработан новый подход к изучению почвенной структуры. На основе компьютерного анализа изображения получены морфоыетрнческие данные о поровом пространстве основных генетических типов автоморфиых суглинистых почв европейской территории России. Показаны количественные различия в строении порового пространства лессовидных почвообра-аующкх пород и развитых на них почв. Разработаны основы морфометрнческой типизации порового пространства. Выявлены ледогенные н лнтогенные типы строения порового пространства на агрегатном уровне организации почвы. Установлено влияние почвообразования на строений порового пространства в рамках отдельного почвенного профиля и в масштабе почвенного покрова. Определены закономерности изменения порового пространства при окультуривании почв. Выявлена специфика организации макропор н мезопор в пахотных горизонтах. Выделены различные уровни морфометрнческого изменения порового пространства (относительно комковатого строения почвы) при сельскохозяйственном освоении. Охарактеризована динамика строения порового пространства пахотных горизонтов в течение годового цикла. Установлен характер и скорость регенерации порового пространства Яри восстановлении естественной растительности на нарушенных и залежных почвах.

Практическое зцрчеки;. Разработан новый количественный показатель формы отдельных пор и порового пространства в целом. Создана система компьютерной типизации и диагностики строения порового пространства. Разработана диагностика структурного состояния почвы на агрегатном уровне организации по строению порового пространства » плоских срезах почвы. Построены диагностические «профили порового пространства» для основных типов суглинистых почв европейской территории России: подзолистых, дерново-подзолистых, серых лесных и черноземов. Разработан блок морфометрическнх параметров и показателей для определения уров-

ней arpo re иного изменения порового пространства и структуры пахотных горнзон-тов суглинистых почв.

Результаты исследований используются в Почвенном институте им. B.D. Докучаева. в Сельскохозяйственной академии им. К.А. Тимирязева, на факультете Почвоведения МГУ им. М.В. Ломоносова, в Московском государственном университете леса, в Грузинском государственном университете им. И. Джавах ишвнли.

Апробация работы. Материалы диссертации доложены на VII и VIII делегат* ских съездах Всесоюзного общества почвоведов (Ташкент, 1985, Новосибирск,

1989), на II съезде Общества почвоведов при РАН (Санкт-Петербург, 1996), на 3 съезде почвоведов и агрохимиков УССР (Харьков, 1990), на Гсьезде Белорусского общества почвоведов (Минск-Гомель, 1993), на Всесоюзных совещаниях «Микроморфология генетическому и прикладному почвоведению» (Тарту, 1983), «Современные методы исследования почв» (Москва, МГУ, 1983), «Микроморфологнческне методы изучения почв» (Тбилиси, 1986), «Диагностика деградации к воспроизводства лесных почв» (Тарту, 1987), «Горные почвы: генезис, охрана, использование» (Кобулети, 1988), «Лссорастегельные свойства н антропогенная динамика лесных почв» (Брянск, 1990), «Ре-конкреции в почвах. Состав, генезис, строение» (Тбилиси,

1990), «Применение математических методов н ЭВМ в почвоведении, агрохимии и земледелии» (Барнаул, 1992), на международных совещаниях «10 международное совещание по мнкроморфологан почв» (Москва, 1996), «Проблемы антропогенного почвообразования» (Москва, 1997), «Современные проблемы использования почвенных ресурсов н повышения кх производительной способности» (Беларусь, г. Горки, 1997), «Почва-удобрение-плодородие» (Минск, 1999).

Материалы докладывались на заседаниях Ученого совета Почвенного института им, В.В. Докучаева в I9S9, 1990, 1991 годах, на заседании подкомиссии по мнкроморфологнн почв Докучаевского общества почвоведов при РАН в 1999 году.

Основные направления исследований были поддержаны Государственной программой Экологическая безопасность России (1993-1994 г. г.). Международным фондом Сороса (1995 г.), Российским фондом фундаментальных исследований (1995-1996 г.г. и 1997-1999 г.г.).

Опубликовано более 70 печатных работ, в том числе 2 изобретения.

Структура и объем pafojbt. Диссертация состоит из введения, семи глав, заключения, выводов, списка литературы и приложения. Диссертация изложена на 397 страницах, включает 42 рисунка и 90 таблиц. Список литературы содержит 290 отечественных и 14S зарубежных публикаций.

Подготовка диссертации проводилась в докторантуре Почвенного института им, В.В Докучаева. Автор выражает глубокую благодарность организатору докторантуры директору Почвенного института им.В.В .Докучаева академику РАСХН профессору Л Л. Шншову, научному консультанту данной работы заведующему лабораторией минералогии в мнкроморфологнн почв доктору с.-х. наук профессору Б.П. Градусову и доктору с.-х. наук Т.В. Туренной, под руководством которой проводились первые мнкроморфометрическне исследования автора. Значительная часть экспедиционных и стационарно-опитых работ была проведена совместно с сотрудниками Почвенного института и других организаций. Автор благодарен многочисленным соавторам и коллегам: ВЛ. Афонскому, Р.0, Байбекову, О.Ю. Баран о-

вой, В Н. Бганцову, И.II. Васеиеву, М.П. Верба, М.В. Грачевой, В Н. Дмитренко, ЕВ. Достоваловой, С.Н. Зайцеву, Т.П. Коровиной, И В. Кузнецовой, Е.В. Кулин-ской, В.В. Лежав«, АО. Макееву, Л.Г. Мачаварнанн, ДР. Морозову, С.П. Позляку, З.А, Прохоровой, СИ. Санжаровой, П.М. Сапожннкову, В.Ф. Уткаевой, А.С Фриду, ЯП. Чкжиковой, В.Н. Шептухову, B.It Шурнкоеой, В.Н. Щепотьеву, Е. Ю. Якименко, Е.А. Яриловой. Особую признательность автор испытывает к Э.Ф, Мочало-вой, выполнявшей основной овьем работ по изготовлению мнкроморфологических шлифов. Без участия Э.Ф. Мочало вой проведение данной работы было бы невозможно. Автор глубоко благодарен PS.A. Дмитриев^ Л.О. Карпачевскому, В .А. Рожков/, М.С. Симаковой и Н.Б. Хятроеу за полезные советы н консультации,

1.Общие представления о поровом пространстве почвы.

Поры являются наиболее трудной для научения составной частью почвы. Несмотря на единодушное признание роли пор в строении н функционировании почвы. эти сложно организованные а пространстве, динамичные во времени н слабо поддающиеся прямому наблюдению объекты по степени изученности отстают от других элементов почвенного строения. Для описания порового пространства почв используют понятия общей пористости, дифференциальной пористости и морфологического строения пор.

1.1. Общая пористость почвы.

Величина обшей пористости определяется как суммарный объем всех пор между частицами твердой фазы почвы. Общая пористость целинных и антропогенно измененных почв колеблется в широких пределах (30-70% и более). Образование пористости, ее динамику н пространственное варьирование связывают с формированием и изменением структурного состояния почвы, хотя четкая зависимость между объемом пор н структурой почвы не установлена.

1.2. Дифференциальная пористость почвы.

Поровое пространство почвы сложено порами разного размера, выполняющими различные функции. Поэтому принято дифференцировать общую пористость на отдельные дробные объемы. В литературе широко распространено понятие о макро-, мезо- и ыихропорах. Одним из критериев их выделения является приуроченность к макро-, мезо и микроуровням организации почвенной массы (КачннскнЙ, 1936; Бочко, 1971; Бондарев. 1978; Добровольский н Шоба. 1978; US DA, 1951; Jongerius, 1957; Johnson et al-, I960; Brewer, 1964; Bullock, Kooistra, 1980 и др.). Помимо масштабно-уровневого подхода к дифференциации пор но размеру широкое распространение получил.функциональный критерий классификации пор, опирающийся главным образом на водно-физические свойства почвы (Шумахер, 1864; Фа-гелер, 1930; Секера, 1931; КачинскиЙ, 1934, 1965; Судииция, 1964; Воронин, 1986. 1990; Шеин и др., 1988; Кузнецова* 1990; Pagliai, 1988 и др.). По сравнению с интегральными значениями общей пористости дифференцированное изучение объемов пор более информативно. Однако даже самое дробное деление порового пространства на отдельные объемы не решает задачи полного представления о пористости почвы, поскольку не характеризует строения пор.

1.3. Морфогенетнческая характеристика пор.

Строение почвенных пустот связано с их генезисом. Это положение прослеживается практически во всех морфологических классификациях и схемах описания

пор (Польский, 1952, 1955; Ларионов, 1966; Розанов, >975; Парфенов« н Ярнлова, 1977; Johnson et al., I960; Brewer, 1964; Slager. 1964; Geyger and Beckmann, 1967; Bullock. 1985 ндр.).

Пустоты, связанные с упаковкой структурных элементов почвы носят название "поры упаковки" н являются обязательной принадлежностью днслсрсных систем, к которым относятся почвы. Размер, форма и ориентация пор упаковки зависят от размера, формы и расположения структурных отдельностей. Доя пор упаковки комковатых агрегатов характерна ажурная форма и более или менее одинаковая протяженность по основным осям. В случае плитчатых и пластинчатых; структурных отдельностей поры упаковки имеют вытянутую форму н преимущественно горизонтальную ориентировку. При столбчатой структуре вытянутые поры упаковки ориентированы в вертикальном направлении.

Пустоты, не связанные с упаковкой структурных элементов почвы, могут встречаться как в агрегированной, так и в неагрегированной почвенной массе. Их генетическая независимость от агрегированное-™ проявляется в разнообразной ло-' кализацнн этих пор: не только межагрегатной, но также внутриагрегатной и транс* агрегатной. Существует две генетические группы таких пустот; биогенные полости (каналы; камеры) и полости, образовавшиеся при физическом или химическом воздействии (пузырьковые поры, поры выщелачивания и разнообразные трещины).

В отличие от суммарных и дифференциальных объемов нор строение порово-го пространства а ненарушенной почве буквально отражает морфологию почвенной структуры. Это использовано в микроморфологических классификациях, где некоторые типы почвенных микроструктур названы по виду преобладающих в почве пор; ваговая, каналовая и др. (Bullock eta].,1985). Однако такой подход пока не получил широкого распространения в почвоведении. Количественная микром орфоло-гмя на базе компьютерных анализаторов изображения позволяет рассматривать строение норового пространства в ряду основных показателей структурного состояния почвы.

1.4. Поровое пространство как элемент почвенной структуры.

- Согласно последним представлениям для полной характеристики структурно-то состояния дисперсных систем необходимы три труппы признаков: морфометри-ческне, энергетические и пространственно-геометрические (Воронин, 1985, 1990; Осипов, 1985; Осипов ндр., 1989). . .

В почвоведении пространственно-геометрические признаки структуры почвы до сих пор изучены слабо. Одним из путей решения этой проблемы является изучение строения порового пространства. В агрегированной почве поровое пространство' и структурные отдельности являются взаимодополняющими элементами. В почве, не разделенной на структурные отдельности, строение почвенной массы может определяться биогенными порами и порами выщелачивания. Во всех случаях строение пор отражает пространственные особенности почвенного материала. В агрегированной почве оно характеризует форму н расположение структурных отдельностей, в не агрегированной - дает представление о внутреннем нарушении сплошности. По-лигенетнчность почвенных пор, а также взаимодополнение пор н агрегатов позволяет рассматривать поровое пространство как полноправный элемент структурной организации почвы.

Проведенное нами исследование парового пространства естественных н ан-■фопогевноизыенекнья почв посвящено пространственно-организацнонному аспекту почвенной структуры. Строение норового пространства рассматривается в работе как обобщенный показатель геометрического строения вещества почвы. .

В основу работы положены следующие положения; 1) элементами физического строения вещества почвы (структуры почвы в широком смысле) в равной степени являются элементарные почвенные частицы, агрегаты и поровое пространство почвы; строение порового пространства отражает структурное состояние почвы и может быть использовано для его характеристики и диагностики; 2} естественное почвообразование, формируя отличную от породы структурную организацию почвы, приводит к формированию педогенного строения порового пространства; 3) пахотные горизонт сельскохозяйственных почв формируются н развиваются лугами, отличными от естественного педогенеза и могут рассматриваться как самостоятельные антропогенные образования со специфическим строением порового пространства

2. Основы морфометрпческого анализа порового пространства почвы.

Современное изучение строения порового пространства почвы опирается на достижения цифрового анализа изображения, который получает все большее распространение в естественных науках. Использование электронных анализаторов изображения способствует активному развитию почвенной морфометрии. В главе рассмотрены особенности морфометрии применительно к мнкростроеиню почвы в целом » строению порового пространства в частности.

2.1. Автоматический анализ изображении в мнкроморфо метрик почв.

На основе литературных данных показан путь количественной мнкроморфоло-гш! почв за 50 с лишним лет ее развития от единичных ручных измерений до компьютерной обработки изображений. Рассмотрены задачи ближайшего времени, среди которых актуально использование мнкроморфометрии в решении проблем структурной организации почвы, в том числе строения ее порового пространства.

2.2. Основные морфометрическне показатели при компьютерном анализе изо* Сражения.

В морфометрии различают прямые показатели, непосредственно измеряемые при анализе, и приведенные (расчетные) показатели, значения которых рассчитывают на основе прямых измерений. К числу прямых показателей относятся площадь, периметр н линейная протяженность анализируемых деталей в разных направлениях. Используя прямые измерения, можно рассчитать множество дополнительных параметров, характеризующих анализируемые детали (общая относительная площадь деталей, количество деталей на единицу площади, показатель вытянутости, показатель округлости и пр.). При морфометрическнх исследованиях большое внимание уделяют количественным показателям ориентации деталей. Для ее характеристики используют соотношение диаметров Фере, розу интерсептов, розу направлений вытянутости и пр.

2.3. Методические проблемы морфометрнн почвенных пор.

Морфометрическне параметры норового пространства с наибольшей полнотой могут быть изучены при анализе объемных образцов почвы. В этом плане перспективно использование компьютерной томографии (Peyton et at, 1992 н др.). Однако

компьютерна)! томография имеет свои методические ограничения, поэтому в мнк-роморфологии почв не лотерило актуальности изучение объемных элементов строения по их плоским срезам в шлифах н аншлпфах.

Сопоставление морфом етрнческого измерения площади пор в шлифах и определения пористости на капиллярнметре показало, что в суглинистых почвах физический метод по сравнению с морфометрическнм имеет тенденцию к завышению объема тонких пор и занижению грубой пористости (Umatl. 1975, Buttock and Thomasson, 1979, Тормасов и др., 1979, Dui et al, 1989 и др.). Аналогичные результаты были получены нами в совместной работе с И.В. Кузнецовой. Морфометрнче-скос н водно-фгонческое изучение пористости основаны на разных подходах и -имеют разные ограничения. Морфометрия пор дополняет физические методы, позволяя изучать поровое пространство в широком диапазоне размеров, в том числе в рамках пористости аэрации.

В ыорфометркн разработана схема поэтапного исследования пор при разном увеличении (Турснна и др. I9S5). Грубую макропорнстость почвы изучают на фотографиях или масштабных зарисовках, выполненных в полевых условиях. Тонкие макропоры исследуют в прозрачных шлифах или аншлифах при 5-10-кратном увеличении. Мезопоры могут быть исследованы в тонких прозрачных шлифах или ан-шлифах прн 30-100-кратном увеличении. Микро- н субмикропоры изучают в полированных аишлифах кяи неполированных почвенных сколах с использованием растровой электронной микроскопии (РЭМ). В прозра'шых шлифах дня нейтрализации суммарного эффекта "поры - прозрачные минеральные зерна" используют следующие методы: анализ пористости в шшфах повышенной толщины, ограничение деталей ш размеру в процессе анализа изображения, круговую поляризацию света, изготовление фотограмм пористости, заполнение пор контрастной цветовой пропиткой (.Резникова, Черников, 1975; Коцеруба, 1977; Афонский и др., 1935; Jongerius, 1975; Murphy et al., 1977; Docronsoro et aú 1978;Ruarketal., 1982 и др.).

При изготовлении шлифов н акшдифов важным этапом является высушивание образцов до воздушно-сухого состояния. Известно, что сушка суглинистой и глинистой почвы на воздухе сопровождается изменением объема пор в результате усадки почвенной массы. Поэтому для глинистых почв разрабатываются специальные методы обезвоживания, не допускающие прямого испарения из почвы жидкой воды. К числу известных методов относятся; замещение поровой влага другой жидкостью, имеющей низкое поверхностное натяжение (эфир, ацетон) и вакуумное морозное высушивание (Осипов, 1979; Соколов, 1980; Осипов и др., 1989; Jongerius and Heíntzberger, 1975; Moran et al, 1989). По литературным данным деформация образцов при высушивании характерна главным образом для глинистых почв, а для почв пылевато-суглнннстого состава метод обезвоживания не имеет большого значения (Murphy et al., 1982).

i В наших исследованиях было проведено сравнение морозной вакуумной сушки и сушки на воздухе при разных температурах на примере образцов горизонта Al дерново-среднсподзолистой средиесуглинистой почвы под ельником сложным, развитой на покровном не карбонатном суглинке (Московская область). Содержание гумуса в почве 2,3% мла 14,5%, крупной пыли 55,3%_ Полевая влажность 26,5%. Исследование показало, что прн высушивании почвы на воздухе (особенно при нагревании) возможно некоторое искажение объемов макропор. В то же время усадка

глинистого материала в пылевагых почвах не вносят существенных изменений в ' конфигурацию макролорового пространства. Таким образом, при изучении геометрического строения порового пространства допустимо традиционное высушивание почвы на воздухе.

Следует отметить, что благодаря динамике полевой влажности почвы строгая фиксация полевого структурного состояния во многих случаях затрудняет морфо-метрнческое сравнение почв. Высушивание образцов до воздушно-сухого состояния в естественных условиях при температуре +20С и давлении в 1 атмосферу является одним из путей стандартизации условий, при которых проводится морфометрнче-ское сравнение перового пространства н структуры почвы. Такие "стандартизированные" образцы имеют генетическую специфичность и могут быть использованы дня диагностики почвенного строения по ряду аналогично подготовленных эталонов.

1.4. Погрешности определения морфометрических показателей пор.

При работе на анализаторах изображения основные погрешности связаны со свойствами образца и с операциями обнаружения н регистрации деталей изображения. Поскольку фотограммы пористости и сами шлифы далеки от идеальной контрастности и стационарности, что затрудняет детектирование пор, мы провели экспериментальное определение ошибок подсчета пористости на этих объектах. Установленные ошибки связаны с неточностью детектирования пор в шлифах н на фотограммах. Полученные данные показали следующее: ошибки измерения как правило имеют очень низкие значения (0,2-3,5*/«); наименьшая погрешность (0,2-1,1%) отмечена при измерении суммарной макропористости на фотограммах; погрешности измерения меэопористостн в шлифах немного выше, чем макролористостн на фотограммах (до 2-3,5%).

2Л, Учет4 пространственного варьирования строения пор при морфометрнче-ских исследованиях.

Строение пор, как и другие почвенные свойства, подвержено пространственному варьированию. Для его оценки применяются статистические показатели основных морфометрических параметров: площади, периметра, линейных размеров, различных факторов формы пор и др. Опубликованные материалы указывают на то, что статистические показатели строения пор подчиняются общим закономерностям, выявленным для других почвенных свойств: они зависят от размеров образцов, от системы их отбора, от количества операторов-аналитиков (ВлздыченскиЙ, 1959; Murphy, 1983; Vepraskas et al., 1991; Puentes et al, 1992). По литературным данным для достоверного суждения о видимой в шлифах пористости в разных почвах необходимо проанализировать от 6 до 30-40 н даже до 100 шлифов (Поляков, 1975; Ки-biena et al., 1961, 19Ó2; Murphy and Banfleld, 1978). Разброс объемов выборок, вероятно, обусловлен генетическим разнообразием почв и различиями в применяемых методах подсчета пористости. Сказываются также неодинаковые уровни значимости, принятые разными авторами.

В наших исследованиях охарактеризовано пространственное варьирование морфометрических показателей пор в трех горизонтах типичного мощного агрочер-нозема; А пах, А и ВС па глубинах 5-10 см, 45-50 см н 145-150 см соответственно. Исследовали по 15 шлифов вертикальной ориентации размером 4x5 см в каждом горизонте. Анализ показал, что наиболее высокое варьирование характерно дм види-

мой макро- н мемпористостн, а также для средней площади макропор в шлифах (V* 18-29%),. Среди макропор изменчивость размеров выше, чем среди мезопор. Самое низкое варьирование отмечено для линейных размеров мезопор (V*-По полученным данным природное варьирование морфометрических показателей лор существенно выше, чем методические ошибки компьютерного морфометрического анализа. Согласно проведенным расчетам достаточный объем выборки для определения видимой в шлифах пористости в верхних горизонтах пахотного чернозема при 10% точности и 90% вероятности составляет 5-15 шлифов. В главе 4 будет показано, что при исследовании формы пор достаточное количество шлифов может быть снижено до 3-4 штук из горизонта.

З.Ойъекты н методы исследования. 3.1.Объекты исследования!

Объектами исследования являются подзолистые, дерново-подзолистые, серые лесные почвы н черноземы европейской территории России и Украины, развитые на покровных некарбонатных суглинках и лессовидных суглинках разной степени кар-бонатности (П.Н. Чнжнхов, 1968). Исследованные почвы представляют собой хорошо изученный ряд, отражающий смену почвенных типов лесных, лесостепных и степных ландшафтов. Большинство исследованных почвенных типов представлено в работе целинными и пахотными почвами. Исследование пахотных почв проводили на базе крупных опытных хозяйств н научно-исследовательских стационаров с хорошо известной историей полей. Часть данных получена на территориях совхозов и колхозов. Для изучения регенерации норового пространства нарушенных почв под влиянием естественной растительности исследовали ветровальные западины разного возраста и залежные почвы, ранее находившиеся в распашке. 3.2 Методы исследования,.

Основным аналитическим методом в данной работе является компьютерный морфометркческнй анаша прозрачных почвенных шлифов. Исследовали тонкие макропоры (0,1-2 мм) н мезопоры (0,03-0,1мм). На всех объектах исследования за исключением целинных подзолистых почв отбор образцов проводился автором данной работы. Образцы высушивали на воздухе без применения специальных методов. Шлифы изготавливали сотрудники лаборатории минералогии и микроморфологнн почв Почвенного института км. В.В. Докучаева Э.Ф. Мочалова и С.Н. Зайцев по методике, описанной Э.Ф, Мочаловой (1954) с небольшими модификациями. Плошай готовых шлифов составляла 3x4 или 4x5 см, иногда 6x8 см.

Морфом етрическнй анализ почвенных шлифов на всех его этапах осуществлялся автором данной работы. Исследование шлифов проводили иа оптнко-электронном анализаторе изображения Меджнскан-2 (фирма Joyce Loebl, Англия). В отдельных случаях использовался Квантам ет-720 (фирма IMANCO, Англия). Для макро- н мезопор измеряли одни и те же параметры: площадь среза поры (S), его периметр (Р), ширину (D) и длину (L), ориентацию длинной оси среза в плоскости шлифа. Ориентацию определяли как угол (в радианах) отклонения длинной оси от вертикали (Magiscan-2. RT Libplus User Manual Rev. PT2.24.I986). Фиксировали также количество шлей зрения в шлифе, индивидуальную площадь поля зрения, количество измеренных пор в каждом поле и общее количество измеренных пор для всего шлифа по сумме полей (общий объем выборки). Для макропор общий объем

выборки в пределах шлифа составлял JD0-I50 нор, для мезопор - 200-250 лор и более. На основании прямых измерении?) рассчитывали количество срезов пор в единице площади шлифа (удельное содержание макро- и мезопор) и суммарную площадь, занятую порами, в % к плошадн поля зрения (видимую макро- и мезопорн-стостъ). При обработке полученных результатов кроме статистических методов (Дмитриев, 1971) использовали методы численной классификации и ординацию объектов по методу главных компонент (Рожков, 1975, 1989).

Диагностика строения перового пространства н структуры почвы ло морфометрнческим параметрам пор.

4.1. Пути и методы характеристики формы почвенных пор.

К числу важнейших показателей строения порового пространства относится форма пор. В мнкроморфологни форму пор оценивают по конфигурации плоских срезов пор в шлифах. Для характеристики формы срезов применяют различные показатели, одна группа которых опирается на соотношение площади (S) и периметра (Р), вторая представлена соотношением длины (L) н ширины (D) срезов пор (Bouma etal, 1977; Bullock and Murphy, 1980; Schwatz, 1980; Pagliai et. al, 1983; Ringrose-Voase and Bullock, 1984; Bui etal, 1989; Thompson et al., 1992; Sunfo etal, 1994; Жу-ров и др., 1989 и др.). Наиболее распространены показатель округлости R = 4*S/Pa и показатель изометричности 1 ™ D/L срезов пор. Каждое из этих соотношений имеет особенности, ограничивающие их применение в качестве самостоятельного фактора формы пор: показатель изометричности I не учитывает изрезанное™ стенок пор, показатель округлости К- не различает юометричные и вытянутые срезы. Анализ 60 условных изображений пор различной формы показал, что одинаково низкие значения R (<0,2) характерны дпя екпьновытяиутьк трещин и для нзометрнчных изрезанных пор. Таким образом, для характеристики формы пор в шлифах необходимо использовать одновременно оба показа|еля.

4.2, Обобщенный фактор формы пор и трешин в шлифах.

В качестве одного из путей перехода к единому фактору формы предложено использовать полусумму показателен округлости R и изометричности 1. При этом фактор формы пор в шлифах определяется по формуле F = (tnS/I^+D/Lyz, где Р -обобщенный фактор формы, S • площадь, Р • периметр; О - ширина, L - длина пор в шлифе. Как к его составляющие, этот показатель изменяется от F = 1 для окружности до F «1 дпя трещиновндных контуров, В то асе время изоыетричиые поры с изрезанными границами не попадают в интервал с низкими значениями F. Дпя этих .пор величина фактора формы складывается из близких к нулю значений округлости н близких к единице значений изометричности, таким образом, показатель F дпя них приближается к 0,5, В таблице 1 приведена краткая характеристика пор, попадающих в 5 основных классов по фактору формы F.

Характеристика строения порового пространства почвы с помощью предложенного фактора формы может осуществляться несколькими путами: на основе распределения пор в шлифе по величине фактора формы, на основе средних арифметических значений фактора формы пор в шлифе, на основе содержания в шлифе пор с интересующим исследователя фактором формы.

Диагностические возможности распределения лор по фактору формы F иллюстрирует рисунок 1. *

Таблица 1.

Группировка почвенных пор в шлифах по величине фактора формы Р.

Значение фактора Р Форма срезов пор Описание пор

<0,2 Трешнновцдная Траысагрегаткые трещины, трещнновндные поры упаковки угловато-блоковых и пластинчатых структурных отдельностей.

0.2-0.4 Вытянутая изрезанная ■ Поры упаковки комковато-зернистых агрегатов и состоящих из них блоков, другие вытянутые изрезанные поры в агрегированной н неагрегиро-ванной почве.

0.4-0.6 Изометрнчная ' изрезанная Поры упаковки округло-комковатых агрегатов, поры-ваги в слабоагрегированной почве.

0.6-0.» Нзометрнчная слабо изрезанная Каналы в субпоперечном срезе, слабо изрезанные поры, защемленные в неагрегнрованной почве.

0,8-1.0 Округлая н близкая к округлой Каналы в поперечном срезе, камеры, пузырьки.

Усредненный в пределах шлифа фактор формы пор является весьма устойчивым показателен строения порового пространства. По нашим данным его изменчивость при переходе от шлифа к шлифу в пределах одного генетического горизонта типичного чернозема существенно ниже; чем изменчивость других параметров пор. Сравнение показало, что для макропод коэффициенты вариации средних факторов формы в 1,1-2,1 раза ниже, чем средних линейных размеров и в 3 - 4 раза ниже, чем средних площадей. Сходные данные получены д ня мезопор. По нашим подсчетам для характеристики формы порового пространства недеградированного чернозема с Погрешностью 10% достаточно 2-4 шлифов площадью 4x3см.

Содержание в шлифе пор с заданным значением Р может быть использовано при сравнении почв по степени трещнноватосхи, по степени агрегнрованности (комковатости) пахотных горизонтов и др. Критерием комковатости почвы может служить содержание в шлифе пор с 0,4<Р<0,6, Чем выше содержание таких пор!, тем большая часть почвенной массы организована в более или менее плотно упакованные комки. (1а количество таких пор оказывают влияние факторы, способствующие улучшению структуры почвы. По нашим данным в пахотных горизонтах дерново-подзолистых почв содержание макро- н мезопор с 4-0,6 возрастает с увеличением гумусированности и биологической активности пахотного горизонта. В пахотном типичном черноземе отмечается связь между содержанием мезопор с 0,4<р<0,6 и количеством обменного кальция'. Можно также ожидать, что содержание таких макро- н мезопор будет возрастать с увеличением коэффициента структурности почвы (Кстр.*А/В по результатам сухого просеивания, где Л — сумма фракций размером 0,25-10 мм, В - сумма фракций <0,25 и >10 мм). По полученным нами данным такая зависимость действительно наблюдается в разных почвах.

Итак, нами предложен новый обобщенный фактор |[к>цмы пор в шлифах: Р Он позволяет количественно оценивать участие всех основных морфологических типов почвенных пустот в норовом пространстве почвы. В настоящей работе этот фактор формы неполное»н в качестве одного из основных показателей строения пор в шлифах.

Рис. I. Распределение макропор по фактору формы Р в почве с различной структурой: а - комковатой, б—угловато-блоковой, в - массивной.

4.3. Морфометрическая классификация м диагностика строения макропорово-го пространства почвы.

Строение макропорового пространства в шлифах можно рассматривать как образ порового пространства агрегатов, морфоиов и горизонтов почвы в целом. В этом плане наши исследования согласуются с разработанной М.И. Герасимовой (1992) концепцией мнкроыорфотипов почвы. Как среди множества вариантов микростроения выделяют микроморфотепы, специфичные дм горизонтов н почв, так в пестроте и многообразии порового пространства можно установить типы его строения (геометрические типы), характерные для различных почвенных структур.

Несмотря на обширное количество публикаций, посвященных микро морфологии почвенных пор, классификация геометрического строения порового пространства почв разработана недостаточно. Наши исследования отчасти опираются на работы Jongerius et at., 1972; Ismail, 1975; Ringrose-Voase and Bullock, 1985; Rin-grose-Voase, 1987 н др., но в то же время имеют существенные отличия. В основу проведенной нами типизации строения порового пространства положены методы автоматической численной классификации объектов по ряду количественных признаков (Рожков, 1989). Визуальная оценка строения почвы использована только дня контроля н сравнения полученных результатов. Классификационным и признаками являются не суммарные показатели, а эмпирические распределения пор по морфо-метрическим параметрам. К числу диагностических параметров отнесена форма пор, их длина и ориентация. Учет ориентации позволяет диагностировать анкзомет-рнчные типы строения порового пространства.

Измерение пор проводили в шлифах вертикальной ориентации, поскольку при исследовании структурного состояния почвы вертикальный срез более информативен, чем горизонтальный (Скворцова, Морозов, 1993). Для комплексной характеристики строения порового пространства почвы использовали следующие показатели. Распределение п?р по Форме. Его характеризовали пятью частотами: процентным содержанием трещиновндных (F<0,2), вытянутых изрезанных (РИ),2-0,4), изометрнчных изрезанных (F-0.4-0,6), язометричных слабоизрезанных (F=0,6-0,8) и округлых (F"0,8-l,0) ыакропор в шлифах, 2) Распределение пор по ориентации. Его характер изо пали тремя частотами; процентным содержанием пор с субвертнкаль-ной, наклонной и субгорнзонтальной ориентировкой. Первую группу составляли поры с показателями ориентации в интервалах 0-я/6 и 5x/6-ic, вторую группу - с показателями ориентации в интервалах tt/6-и/З и 2*/3-5*/6, третью группу - с показателями ориентации в интервале л/3-2х/3. 3) Средне арифметическое значение дли-. ни пор в плоскости шлифа. Таким образом, строение порового пространства в шлифах описывалось набором из 9 параметров (пять параметров формы, три параметра ориентации и один параметр длины).

Выделение типов строения порового пространства проводили на базе реальных шлифов, выполненных из целинных н пахотных подаолистых, дерново-подзолистых, серых лесных почв и черноземов. В шлифах были' представлены все основные генетические горизонты исследованных типов естественных почв и широкий спектр антропогенно-измененных горизонтов с диапазонами структур от комковатой до массивной («сегрегированной). Кластерный анализ по перечисленным выше 9 параметрам строения макропор выделил из этих шлифов 8 групп (типов) с уровнем сходства внутри трупп не ниже 70%, Каждая группа совпадает с одной из

следующих почвенных структур: массивной (не разделенной на агрегаты), греши-новато-масснвной, масснвио-тре шиповатой, комковатой, комковато-микроблоковой (зернистой), угловато- блоковой (ореховатой), пластинчатой, массивно-плитчатой. Это говорит о том, что основные типы структуры почвы с высокой вероятностью различаются по комплексу морфометрнческих показателей макропор н характеризую«» специфическим строением макропорового пространства.

Ниже приведена краткая характеристика выдеденних типов строения макро-пор, Усредненные ыорфометрнческие параметры типов даны в таблице 2.

1. Округдоророрре строение порового пространства. Характерно для массивной (не ' разделенной на агрегаты) структуры почвы, при которой в пределах шлнфа отсутствуют обособленные и слабосплывшиеся агрегаты. Основные особенности макропор" разобщенность в плоскости шлифа, малая средняя протяженность срезов, повышенное содержание пор с фактором формы 0,6<F<0,8 и 0,8<F<1,0. Подобное строение пор встречается во внутриледной массе крупномерных структурных отдельностей покровных суглинков, в дезагрегированных пахотных горизонтах, в почвах, уплотненных сельскохозяйственной техникой.. .

2. Трешнновато-округло потовое Г*раесеченное*> строение порового пространства. Наблюдается при трещиновато-массивной структуре почвы с единичными трещи-но видным к порами в неагрегировашюй почвенной массе. Благодаря наличию тре-щнновцдных пор в поровом пространстве по сравнению с округлолоровым типом увеличена средняя протяженность макропор. понижено относительное содержание округлых пор с 0,8<F<1,0 н повышено содержание пор с F<0,4.

3. Окрутлопоро во-трешниовзтое ("ветвистое") строение порового пространства. Характерно дня массивно-трещиноватой структуры почвы, при которой количество трещин возрастает, хотя и не настолько, чтобы в распределении пор по форме начали преобладать поры с F£0,4. Этот тип выделяется среди других тем, что в нем почти с одинаковой частотой встречаются поры всех пяти классов формы от трещино-вкдных до округлых. Распределение макропор по форме приближается к равномерному, хотя в интервале 0,4<F<0,6 все же отмечается максимум. Такой варнант строения порового пространства распространен в нижних горизонтах текстурно-дифференцированных почв, в деградированных пахотных горизонтах, в переходных горизонтах (АВ) черноземов.

4. Ажурно^ строение порового пространства. Типично для комковатой структуры почвы, которая характеризуется наличием в плоскости шлифа обособленных или слабосплывшнхся комковатых агрегатов. В макропоровом пространстве преоблада-

, ют изометрнчные или слабовытянутые изрезанные поры упаковки комковатых агрегатов. Линейные размеры таких пор в среднем выше, чем при массивном строении почвы. В распределении макропор по форме максимум приходится на центральный интервал 0,4<F<0,6, минимум - на низкие и высокие значения F. Рассмотренное строение порового пространства встречается преимущественно в окультуренных пахотных горизонтах и в гумусовых горизонтах целинных почв с интенсивной зоо-reimofl переработкой.

5. Сетчатое строение порового пространства. Наблюдается при комковато-микроблоковой (зернистой) структуре почвы, когда в пределах шлифа выделяются обособленные или слабосплывшиеся агрегаты, представленные не только округлыми комками, но также ограненными угловатыми микроблокамн. В почве естествен-

ного сложения грани соседних угловатых агрегатов залегают субпараллельно. Расположенные между ними поры имеют при малой ширине относительно большую длину и, следовательно, повышенную вытякутость. Благодаря этому в поровом пространстве возрастает содержание пор с сильноизреэанной аннзометрнчной формой (до 45% от общего количества). Распределение макролор по форме имеет максимум в интервале 0д<р<0,4, минимум в области Р>0,8. Подобное строение пор характерно дкя почвенных горизонтов с зернистой структурой (чернозем типичный и др.), может также встречаться при комковато-мелкоореховатом строении почвенной массы.

6, Решетчатое строение норового пространства. Характерно для угловато-нзометрично-блоковой (ореховатой) структуры почвы, которая отличается явным преобладанием в шлифах нзометричных или слабовытянутых угловатых структурных отдельностей с плоскими гранями, разделенных между собой решеткой пересекающихся трешнновндкых пор. При такой структуре почвы макропоровое пространство содержит наибольшее количество трещиновшшых пор (>30%). Средняя длина макролор выше, чем в других типах. Распределение пор по форме имеет вид нисходящей кривой с максимумом в интервалах Т<0,2 и 0,2<Р<0,4. Данный тип строения порового пространства встречается в ореховатых и мелкопризматических горизонтах.

7, Горизоцталь но-трещ ннова-р>с ("плоскостное"1! строение порового пространства. Характерно для почвы с четко выраженной пластинчатой или плитчатой структурой, при которой агрегаты разделены горизонтальными трещиновидными планара-ми, содержание которых равно или превышает содержание пор другой формы. Распределение макропор по форме аналогично решетчатому типу строения. Специфической особенностью является резкое преобладание макропор с горизонтальной и су^горизоитальной ориентировкой. Встречается в подзолистых горизонтах, в верхней части гор'. В(, в переуплотненных пахотных горизонтах н других объектах с плитчато-пластинчатой структурой.

8, Горязодтально-^пудтрещиярватос Рштрнадвое") строение порового пространства. Наблюдается при массивно-плитчатой структуре почвы, когда обособленные структурные отдельности выражены слабо нли отсутствуют, Неатрегнрованиая почвенная масса пронизана мелкими горизонтальными трещиновидными порами. Распределение макропор по форме и ориентации аналогично горизонтально-трещиноватому строению. Специфической особенностью является пониженная средняя длина макропор.

Результаты многомерного статистического анализа показали, что проекция объектов в выделенных типах порового пространства »а разделяющую плоскость не . совпадают. Таким образом, в рамках принятого набора признаков эти типы являются обособленными. На рис. 2 показано взаимное расположение типов при обработке данных по методу главных компонент (Рожков, 1975). Совместному влиянию первых двух компонент принадлежит 70,3 % общей дисперсии. Перемещение по горизонтальной оси (первая компонента) вправо соответствует наращиванию изрезали о-стн пор вплоть до появления сильной трещиноватостн почвы. Перемещение вверх по вертикальной оси (вторая компонента) отражает увеличение линейной протяженности пор к изменение ориентации пор в пространстве.

- Таблица 2,

Усредненные морфоыетрические показатели типов строения макропорового пространства почвы. .

Структура почвы Строение порового пространства Содержание пор, % Средняя арифметическая длина пор, мм.

фактор формы Р Ориентация

<0.2 0.2-0.4 0.4-0.6 0,6-0.8 0.8-1.0 вертикальная наклонная гордаон-тальвая

Массивна* (ьеагрега-ров»нна*) Округлопоровое 1 12 33 33 21 33 34 33 0.69

Трещиновато- . массивная Трещиновато* окрушопоровое 5 19 35 29 12 36 34 30 0.81

Массивно* грешяноватал Окрутлопорозо-трещиноватое 14 20 29 24 13 30 34 36 1.08

Комковатая Ажурное 2 29 44 20 5 3« 33 29 1,30

Комковато-микроблокоыя (зернистая) Сетчатое ' 13 45 29 11 2 33 . 34 33 ■ 1.64

Угловато-блоковая (ореховатая) Решетчатое 34 35 22 б 3 30 34 36 1.68

Пластинчатая Горюошашю-трещиноватое 31 27 22 14 6 .22 23 55 1.67

Массивно-шштчзтая Горкюетально-мелкотре диковатое 30 23 24 13 5 15 20 65 \п

Рис. 2. Тили стрости макропоровото простралстм в координат« пивных ииповевт. flepta* компонента V( отражает 53.9%, »Tops* компонент* Vj — ] 6,4% общей дисперсен.

Hi Тнп строения перового ' npOC71>»KOI It Струюур» почвы

1 Округло гюровий Массивная < ■■

2 Трепшновато-округпопороаий ТрещнноватФ-масснвкая

Э Одогаопоровотрещшюмтый Масснвнотреишновахаяп

4 Ажурный Комковат« -

5 Сетчатый Комюеаго-нпхроблокош (зернистая)

6 Решетчатый Угповгго-блоковв* (ореховатая)

7 Гсрнаонтя.и. во-тсютино в rmä Пластинчат»« <

» Горизонтально-мепхотрещнковатыЛ Массввво-шттчагая '

С помощью дискриыннантного анализа былн получены классифицирующие коэффициенты, ва основе которых создана программа автоматизированной морфо-метрнческой диагностики строения порового пространства почвы. По этой программе исследуемый шлиф, представленный девятью параметрами строения макро-пор, автоматически относится к наиболее близкому типу строения макропор. В итоге, зная распределение лор по форме к ориентации, а также среднюю арифметическую длину пор в шлифе, можно автоматически диагностировать строение порового . пространства почвы в пределах выделенных восьми типов.

4.4, Распознавание агрегатной структуры почвы по морфометрмческнм показателям почвенных макропор.

Поскольку строение порового пространства непосредственно отражает пространственную организацию почвы, предложенные параметры могут быть использованы в диагностике ках пористости, так н структуры почвы в целом. Определяя строение порового пространства, мы тем самым определяем структуру почвенного материала. Таким образом, предложенную систему классификации и диагностики строения макропорового пространства можно расценивать как систему распознавания агрегатной структуры почвы по геометрии ее макропор.

Было проведено сравнение визуальной оценки структуры почвы в шлифах с ее автоматизированной морфоыетрнческой диагностикой по строению макропор в разных почвах. В среднем отмечено более чем 73%-ное совпадение оценок. Причем в четырех наиболее специфичных структурах: массивной, комковатой, пластинча-. той к массквно-плитчатой совпадение визуальных я морфометр нческих оценок равно или превышает 90%, Преимущество морфометрнческой диагностики заключается в ее автоматизме, независимости от шщивидуальности эксперта. Достоверность этой диагностики обусловлена комплексным использованием основных геометрических показателей (формы, ориентация, размера) и объективным отбором'измеряемых пор (измеряются все поры в шлифе). В настоящей работе предложенный диагностический метод положен в основу изучения макропор н агрегатной структуры целинных к пахотных почв.

5. Поровое пространство целинных почв.

5.1, Строение порового пространства покровных и лессовидных суглинков. .

Исследованные почвы развиты на покровных пылеватых некарбонатных суглинках н лессовидных суглинках разной степени карбонатности: слабокарбонатных, карбонатных и высококарбонатных (Чкжнков, 1968). Среди этих пород установлено .сходство и различие строения порового пространства на макро- и микроуровне.

Сходство выявлено по средним арифметическим размерам макропор и, отчасти, по форме макропор в вертикальных шлифах. Во всех породах широко распространены макропоры с округлыми срезами в плоскости шлифа. Такие поры характерны для различных вариантов массивной структуры материала; собственно массивной (неагрегнрованной), трещиновато-массивной, массивно-трещиноватой. Таким образом, в ряду исследованных пород преобладает нерасчлененная на макроагрегаты (в пределах шлифа) н слаборасчлененная структура.

Различия касаются следующих основных морфометр нческих показателей: удельного содержания макро- и мезопор, видимой в шлифах макро- и меэопорнсто-ста, содержания трещнновидных макропор, формы и средних размеров мезопор.

ориентация макро- н мезопор. Установлено, что лессовидные суглинки независимо от степени карбонатностн по сравнению с некарбонатнымн покровными отложениями характеризуются более высоким удельным содержанием макропор и большими значениями видимой в шлифах макрепористости. При этом в некарбонатиых отложениях чаше встречаются макропоры трешнновидной формы с тенденцией к горизонтальной и субгоризонтальной ориентировке. В слабо карбонатных суглинках преобладающая ориентация макропор не выражена, в карбонатных и высококарбонатных суглинках преобладают макропоры вертикальной ориентации. Средние размеры мезопор в высококарбонатных н карбонатных лессовидных суглинках ниже, чем в слабо карбонатных и некарбонатиых отложениях. Удельное содержание мезопор, напротив, максимально в высококарбонатных н карбонатных суглинках, снижается в слабокарбонатных и минимально в некарбонатиых покровных отложениях. Различия в содержании мезопор приводят к тому, что лессовидные суглинки всех уровней карбонатностн имеют более высокую мезопорнстость, чем некарбонатные отложения. Во всех исследованных породах среди мезопор преобладают изомет-ричмые формы с изрезанными границами. В то же время для не карбонатных н слабо карбонатных суглинков характерно повышенное содержание округлых мезопор, типичных для материала со слабой микроагрегарованностью, в для карбонатных и высоко карбонатных — повышенное содержание снльнонэрезанных мезопор упаковки лессовидных агрегатов.

5.2, Строение норового пространства целинных почв на покровных и лессовидных суглинках.

' рфдэопне^е исследовали а Коми АССР на примере автономных суг-

линистых почв с вложенным альфе гумусовым субпрофилем на покровных некарбонатиых суглинках (АЗ-ВМ^Еи-В^ВЛ). По классификации почв России 1997 г. эти почвы относятся к текстурно-подзолистому кллювналыю-железистому подтипу подзолистых почв (индексы горизонтов: Е^ВНР-Еи-ВТ-С). Качественный микроморфологический анализ исследованных разрезов проведен Е.В, КулинскоЙ (1988).

Главная отличительная особенность порового пространства подзолистых почв заключается в обилия вытянутых и трещиновндных макропор с более или менее выраженной горизонтальной ориентировкой. В средней н нижней частях почвенного профиля наибольшая трещиноватость отмечена в хорошо осгруктуренных горизонтах В( (содержание трещиновндных макропор составляет 13-44%). Наличие крупных трещин в В( обусловливает повышенные средние значения длины и площади макропор в шлифах, а также повышенные значения видимой в шлифах макропористости. В верхней части профиля максимальное содержание трещиновндных макропор отмечается в подзолистых горизонтах. В них же наиболее четко выражена горизонтальная ориентировка; содержание горизонтально вытянутых макропор во всех исследованных А2 превышает 60%. .

Алгфегумусовые горизонты ВЫ-и ЫХблизкн между собой по строению. В почвенном профиле они выделяются наибольшим содержанием макропор с Р^ЮД- ■ 0,4 (вытянутых изрезанных). Это поры упаковки округлых, округло-вытянутых н угловатых ожелезиенных структурных отдельностеЙ, характерных для альфе гумусового субпрофиля.

Анализ мезопор показал, но во всех горизонтах, включая породу, преобладают нзометричные изрезанные мезопоры типа вагов с Р=0,4-0,6. При этом все поч-

темные горизонты, особенно гор. А2 и В1)Г, отличаются от породы повышенным содержанием более изрезанных мезопор с Р=0,2-0,4. В горизонтах В1 отмечено высокое содержанке мезопор трещиновндной формы • до 19-25% от общего количества. В отличие от макролор преобладание мезопор с горизонтальной ориентировкой наблюдается только в подзолистых горизонтах А2,

Дерново-подзолистые суглинистые почвы исследовали на территории Московской облает Почвы развиты на покровных некарбонатных суглинках под лесной растительностью (ельники сложные). Профиль включает следующие горизонты; А1-А1А2-А2-А28-В1-В2-ВЗ-ВС-С. (По классификации 1997 г. АУ-АУЕЬ-ЕЬ-Е1Л1Т-ВТ1-ВТ2-ВТЗ-ВТС-С).

Поровое пространство дерново-подзолистых почв характеризуется значительной профильной неоднородностью. По строению макролор нижние горизонты В2 и ВЗ мало отличаются от породы. Преимущественная ориентация макролор не выражена. Верхний текстурный горизонт В1 отличается возросшей более чем в 2 раза трещкноватостью и в связи с этим повышенными значениями средних размеров макролор. Горизонты А2В и А2 характеризуются максимальным в профиле содержанием треганновидных макролор, причем в тор. А2 трещины имеют ярко выраженную горизонтальную ориентацию. Благодаря относительно крупным размерам трещин, я также благодаря наличию биогенных полостей в гор. А2 дерново-подаолнетых почв наблюдаются более высокие значения видимой макропористости, чем в гор. А2 собственно подзолистых почв. Для гумусовых горизонтов характерно симметричное распределение макролор по форме с резким максимумом в среднем интервале 1М),4-0,6.

Анализ мезопор показал, что горизонты А1 и А1А2 отличаются нзометричным изрезанным строением мезопор. Содержание мезопор с трещиновндной и округлой формой в •этих горизонтах не превышает 1%. С глубиной происходит плавное и равномерное увеличение доли слабо изрезанных и округлых мезопор, максимальное содержание которых отмечено в горизонтах ВЗ, ВС, С В переходком горизонте А2В наблюдается увеличение содержания трещиновндных мезопор до 5-10%. В гор.А2 возможна тенденция к горизонтальной ориентации мезопор, в гор.А! - к их вертикальной ориентации.

В суглинистых дерново-подзолистых почвах на территории русской равнины могут встречаться втррыс гуь^усовые гДОгсочты [№]• По полученным данным поро-вое пространство реликтового горизонта [М>], расположенного иа границе горизонтов А1А2 и А2, отражаете одной стороны сходство с вмещающим его материалом, с другой стороны • специфичность строения (ЬЬ].

Сходные элементы строения проявляются преимущественно на уровне макролор. Аналогично гор. А2 гор. 1ЬЬ] характеризуется аннзометричным горизонтально-трещиноватым поровым пространством и уплотненным сложением. При этом видимая макропористость (КЬ], особенно в горизонтальных срезах, может быть несколько выше, чем пористость пограничных горизонтов.

Отличные от соседних горизонтов элемент строения [ЬЬ) проявляются на микроуровне и отражаются в строении мезопор. Благодаря сложности и неоднородности метростроения [Ы|] мезопоры этого горизонта характеризуются повышенным морфологическим разнообразим. В том числе в гор. (ЬЬ] широко представлены мезопоры, имеющие вытянутую изрезанную форму и разнообразную ориентацию.

Исследование серых'лесных почв северной лесостепи на слабо карбонатных лессовидных суглинках (А I - А 1А2-А2В-ВI-В2-ВС-С) проводили в Тульской области на территории Иваньковского опорного пункта Почвенного института н на территории Тульских засек. По классификации 1997 г. эти почвы относятся к подтипу серых типичных почв (Аи-АЕЬ-Е1.ВТ-ВТ 1-ВТ2-ВТС-С). В общих чертах поровое пространство серых лесных почв характеризуется высоким содержанием трещнновидных макропор, вытянутых как в вертикальном, так н в горизонтальном направлении без преимущественной ориентировки. Некоторое преобладание горизонтальных и субгорюошальных макропор отмечено только в горизонте А! А2,

Нижняя часть профиля, включая горизонт В1, характеризуется высоким содержанием не только трещнновидных, по и каналовндных макропор с округлыми срезами. Начиная с горизонта А2В и выше до профилю содержание слабо изрезанных м округлых макропор понижается, сильноизрезанных и трещнновидных - возрастает. Наибольшее содержание трещнновидных макропор в плоскости шлифа характерно для горизонтов А1А2 и А2В с решетчатым типом строения лорового пространства. В гор. А1 целинных серых лесных почв распространены вытянутые изрезанные поры (сетчатый тип строения макропор).

По строению мезопор профиль серых лесных почв можно разделить иа три основные части. Блок горизонтов ВС н В2 характеризуется повышенным содержанием изометрнчпых мезопор с умеренно изрезанными границами. Блок горизонтов В1, А2В, А1А2. напротив, отличается повышенным содержанием сильновытянутых и трещнновидных мезопор. В современном гор. А1 широко представлены юомет-рнчные изрезанные мезопор и, Таким образом, в средней части профиля на микроуровне организации почвы сохраняется резкий, трещиноватый характер порового пространства.

□ части исследованных серых лесных почв иа границе гор. А1А2 к А2В фрагментарно встречался тем неокрашенный реликтовый второй гумусовый горн-зонт [ЬЬ]. По полученным данным материал [Ы|] на макроуровне имеет более плотное сложение, чем другие верхние горизонты профиля (кроме уплотненного А пах). Среди макропор преобладают мелкие трещиновндные формы с тенденцией к горизонтальной ориентировке. Среди мезопор трещиновндные формы содержатся в небольших количествах (6%). В целом строение перового пространства исследованных горизонтов ¡ЬЬ] сходно с горизонтами А1А2 н А2В серых лесных почв.

Исследование целинного чернозема типичного на карбонатных лессовидных суглинках проводили в Стрелецкой степи Центрально-черноземного заповедника. Профиль почв содержит горизонты А-АВ-Вса-ВС-С (по классификации 1997 г. А11-АиВ-ВСА-ВСса-Сса). Полученные данные подтвердили высокую видимую макропористость (18%) и мезопористость (14%) гумусовых горизонтов. С глубиной отмечается постепенное уменьшение линейных размеров макропор, средней и суммарной площади макропор, суммарной площади мезопор. *

. В нижних горизонтах профиля хорошо прослеживаются признаки, которые можно расценивать как литогенные, связанные со строением карбонатных лессовидных суглинков. К ним относятся повышенное (>28-30%) содержание макропор с округлыми к нзометричнымн слабо изрезанным и срезами (Г>0,6), а также преобладание макро- и мезопор с вертикальной и субвертикальной ориентацией. Эти при-

знаки в наибольшей степени характерны для гор. ВС, однако и* можно наблюдать и в средней части профиля: в карбонатном гор. Вся и переходном гор. ЛВ.

Ломимо общих черт строения горизонты ВС, Вса н АВ имеют педогенныс межгоризоктные различия, которые прослеживаются на макро- и микроуровнях.

На уровне макропор в гор. ВС по сравнению с гор. Вса н АВ чаще встречаются вертикальные и субвертикальные трещины. Насыщенный карбонатами гор. Вса характеризуется низким содержанием трсщиновндных макропор и обилием макро-пор с округлыми срезами. В переходном горизонте АВ возрастает разнообразие макропор по форме: в нем встречаются изометричные изрезанные лоры упаковки комковатых агрегатов, трешииовидные поры упаковки зернистых агрегатов и составленных из них уплотненных блоков, биогенные поры с округлыми срезами, пронизывающие неагрегиро ванную почвенную массу.

Н* уровне мезолор гор. ВС выделяется повышенным содержанием сильно изрезанных вытянутых и нзомстричных пор упаковки лессовидных микроагрегатов, специфичных для лессовидных отложений. В карбонатном гор. Вса нзрезанность мезопор в целом не так высока благодаря менее выраженной мнкроа грегнрованно-стн карбонатной основы. В переходном гор.АВ отмечено максимальное в профиле содержание трещнновидных мезопор (£±1%). Это связано с появлением в почвенной массе элементов зернистой структуры: плотно упакованных структурных от-дельностей угловато-блоковой формы.

Особенным строением характеризуется поровое пространство гумусового горизонта. Его отличает специфическое распределение межагрегатных макропор по фактору формы, характерное для зернистого строения почвы (максимум в интервале Р*0£-0,4). В других горизонтах профиля, не имеющих выраженной зернистой структуры, такого распределения макропор по форме не наблюдается. 5-3. Закономермости - педогениого формировании перового пространства и структуры целинных почв.

Морфометрическое исследование порового пространства в связи с почвенной структурой дает ключ к решению одной из существенных задач почвоведения: установлению морфологической специфичности структуры почвы. Какие типы структуры действительно характерны для почв н какие практически не встречаются в почвенных горизонтах?

Проведенное исследование различных генетических горизонтов целинных подзолистых, дерново-подзолистых, серых лесных почв и типичных черноземов показало, что наибольшее разнообразие типов порового пространства и структурной 'организации почвы на агрегатном уровне наблюдается в верхних 50 см профиля. С глубиной набор типов сокращается и для горизонтов ВС характерен преимущественно окрутлопоровый - (реже трешкновато-округлопоровый и округлопорово-трещиноватый) тип строения макропор (таблица 3).

Полученные результаты позволяют разделить выделенные восемь типов строения ыакропорового пространства на три основные части: I - литогенный тип, отвечающий массивной структуре почвы (окрутлопоровый). Этот тип специфичен для лессовидных лочвообразующнх пород и не встречается в почвенных горизонтах; 2 - педогенные типы, отвечающие комковатой, зернистой, ореховатой, пластинчатой и массивно-плитчатой структурам почвы (соответственно ажурный, сетчатый, решетчатый, горизонтально-трещиноватый н горизонтально-мелкотрещиноватый

Таблица 3.

Структура почвы

Мэепиям Трешюняато-иаесиаяа* Массы i»-трмпинмвга* Ореюытм Згранлм Комммта* Пдаотючэтм Массива»-тьткгчатм

Строение перового пространства

О^гугаодаро«« Трешнмомго-onryr.tonofwbce Оярупнямтрою-ттжпппгобзтое Решетчатое Сетчатое Ажурное Горюовталио Горки кадчо-ислиотрстяноватое

Тексгурно-пояэолистая нллювиально-железисгм почва на покровных »«карбонатных суглияках

AÎ

Bhf ''■■i.; "Л,Л Í:

Ш ' "i", '"Г..

Bt ■íh ;■■■■:.•

BtC,C .-.V к--:-,.-

юолиегая почва н а покровных «ирбоватщ ■к суглинках

AI

AIA2 ь-; с. i-,*.

M

AÎB Л-.-

Bt

bî í ...-■: -.4!.,■■-■■■!:.:■■ "Г ,''

Б) ч-v-, ■■-j/.v-i.

ЕС, С

At

Al Aï ■ i.-- ■■

A1B

B1 ■¡Л'

в: ■ V "с , ■:

ВС

А :' < ? ' : " А' - >■■.,

AB ■. J., .-i.,.

Вез Х.'!'- '■ ■■■У -

ВС

с

типы строения макропор). Эти типы специфичны для почвенных горизонтов н не встречаются в почвообразующей породе; 3 - переходные тины, отвечающие трещиновато-массивной и массивно-трещиноватой структуре почвы (соответственно тре-щнноватоюкруглопоровый и округлопоро-трещиноватый). Эти типы не имеют выраженной генетической приуроченности.

В РЯДУ исследованных почв'наблюдаемое разнообразие педогенных типов строения макропор прн малом количестве лнтогммых и переходных типов отражает расхождение (дивергенцию) типов порового пространства в ходе почвообразования. Поскольку исследованные почвы развиты на близких по строению почвообразую-щнх породах и расположены в сходных автономных геоморфологических позициях, дивергенцию типов порового пространства можно связать с изменением современных и древних бноклиматнческих факторов.

Анализ строения порового пространства предоставляет новые возможности диагностики почв. Выше было показано, что форма, ориентация и размеры макро-пор в шлифах диагностируют типы строения норового пространства и почвенной структуры на агрегатном уровне. Исследованные почвы различаются по характеру структур н по их профильному расположению. Соответственно, между почвами имеются различия в профильном распределении геометрических свойств макропор. К числу основных диагностических показателей относятся: суммарная площадь макропор (видимая в шлифах макролористость), содержание трещиновндных макропор с Р<0,2 и преобладающая ориентация макропор (рисунок 3). Мезопоровое пространство также отражает генетические особенности целинных почв. На уровне типов почв важную диагностическую нагрузку несут следующие показатели: суммарная площадь мезопор в поле зрения (видимая меэопорнстость), содержание ме-зопор с фактором формы Р<0,4 и преобладающая ориентация мезопор (рисунок 4).

Полученные данные показывают, что профильные распределения основных морфометрических показателей порового пространства различаются на уровне исследованных почвенных типов. Таким образом, по аналогии с орпшопрофилями и карбонатными профилями почв можно выделить диагностические «профили порового пространства», которые представляют собой систему пор в вертикальной очередности почвенных горизонтов. Характеристику профилей порового пространства можно проводить по отдельным морфометрнческнм параметрам, по комплексам этих параметров, по профильному сочетанию типов порового пространства почвы.

6,Поровое пространство пахоттшх почв.

В современном почвоведении агроценологнческое направление приобретает все большее значение. Накоплен громадный фактический материал о свойствах почв и почвенного покрова агроценозов в разных природных зонах и в условиях разнообразной антропогенной нагрузки. Современное состояние исследований позволяет разрабатывать концепции н методы управления плодородием почв (Каштанов, Лыков, Каурнчев, 1983; Прохорова, Рожков и др., 1983; Карманов, 1985; Никитин, 1985; Рабочее, Королева, 1985; Рожков, Зеннн, 1985; Шншов, Дурманов, 1985; Сельскохозяйственные экосистемы, 1987; Шншов н др., 1991 н др.). Созданы условия для аг-роэкологического и математического моделирования почвенного плодородия (Рожков, 1983, 1989; Воронин, 1985; Ельников, 1985; Медведев, 1985; Розов, Булгаков, Вадковская, 1985; Фрид, 1985; Шитов и др.. 1988; Прохорова, Фрид. 1993 и др.).

0 20 40 0 20 40 0 20 40

А2 / A1 V A1 \ A

Bhf ( A1A2 A1A2

ш \ A2 J- A2B )

Bt ) A2B SI / at / AB

/ B2 / B2 I Be a

/ B3 /

BtC ■ / ВС ' ВС 1 ВС

20 40 60 20 40* 60 20 40 60

A2 \ jSAI

Bhf \ \ /А1А2

Etf \ ' 4 f M

I A28

Bt I Bt

I B2

| B3

BtC l ВС

A1 А1А2

A2B ' Bt

B2 ВС

9

АВ

Вса

ВС

20 40 60

I I

I. 1 t t

\

В

А Б

Рис. ]. Профиля маяропорового пространства целинных суглинистых почв. Типы почв: А - поюапвеше; Б - деряоммюдюжвеше; В - серые лесные; Г - чернозем типичный. Морфомстричесптс параметры: I - суммарна* плошаль ыакропор; Ц -

содержаще макросор с F<0,2; HI - содержание горизонтальных (-) и

вертикальных (-----) макровор.

0 5 10 5 10 15 5 10 15 5

А2 ВМ Ш ) А1А2 У « / А2В А1А2 ' А28 X А 1 АВ

Ш [ 81

В2 1 В2 | Вса

ВЗ \ 1

ВЮ ВС \ вс \ ВС

10 15

20 Ю 40

20 30 40 20 30 40 20 30 40

А2 У А1 X А1 —А

ВМ / А1А2 А1А2 Л ;

Ш • ( А2 А2В ; }

/ АВ

/ 81 / В1 /

/ В2 / В2 / Вса

/ ВЗ / /

81С / ВС / ВС | ВС

40 50 до 30 40 20 30 40

Ш В1

А1 А1

А1А2 \ / «А2

А2 А2В

А28 В1 . /! /1 В1

В2 1' 1 1 1 / 82

ВЗ и и

ВС ВС

3

. 20 А

8

А8

Вса

ВС

30 40

I I

I

Рис. 4. Профили ысюпорового пространства целинных суглинистых юта, Типы почв: А — подзолистые; Б—дгрново-подэолистые; В - серые лесные; Г - чернозем типичный. К1орфои«тркчес*ме параметры: I - суммарна* площадь мезопор; 11 -содержание мезопор с Р<0.4; Ш - содержание горизонтальных (—■—) и вертикальных (*----? мсаоарр.

Всесторонне анализируется эволюция почв агроцеиозов (Крупеников, 1974; Лебедева, Тонконогов, 1984, 1988; Никитин, 1984, 1988; Муха, 1988; Прнходько, 1988, 1996; Розанов Б.Г. и Розанов А.Б., 1994; Позняк, 1997 и др.). Разрабатываются классификации антропогеннопреобразованных почв (Крупеников, Подымов, 1987; Розанов, 1989; Щищов, Соколов, 1989; Тонконогов, Шитов, 1990; Шишов, Тонконогов, Лебедева, 1997ндр.).

Однако это не снижает актуальности получения новых данных о почвах arpo- -ценозов, особенно с использованием современных тонких и достоверных методов. Вовлечение в блок показателей почвенного плодородия новых нетрадиционных характеристик может существенно обогатить возможности теоретического н прикладного агропочвоведения (Градусов, 1980; Турсина, 1988; Чнжнкова, 1991; Травнико-ва, 1992; Когут, 1996). Первые мнкроморфологические исследования антропогенно-измененных почв датированы 60-ми годами нашего столетня. За прошедшее время появилось множество публикаций, посвященных изменению микрострое ння почв при сельскохозяйственном воздействии человека. Важнейшие из них обобщены в работах Иокгсрнуса (1931), Гераснмовой (1988), Pagliai (1994) н др. Некоторые, пока немногочисленные, публикации посвящены специально деградации норового пространства в пахотных почвах (Carnicelli et al., 1994).

6.1. Особенности строения порового пространства пахотных горизонтов суглинистых почв.

Свойства пахотных почв в значительной степени зависят от исходных поч-венно-генетнческнх особенностей и от современных бноклнматнческнх условий. В то же время все пахотные почвы испытывают антропогенное влияние, в идеале направленное на формирование, развитие и поддержание тех почвенных свойств, которые отвечают за повышение почвенного плодородия. Общность целей и методов сельскохозяйственного воздействия способствует формированию общих или близких признаков у почв разного генезиса, Можно ожидать, что строение порового пространства пахотных почв также имеет ряд сходных признаков.

Было проведено ыорфомезрнческое сравнение пахотных горизонтов суглинистых почв разных бноклнматнческнх зон: лесной, лесо-степной и степной. Сравнивали хорошо освоенные дерново-подзолистые почвы (Московская область), неэро-днрованные серые лесные почвы (Тульская область), недеградированный типичный мощный чернозем (Курская область) и недеградированный южный чернозем в богарных условиях (Одесская область). Образцы отбирали в конце вегетации зерновых культур при равновесной плотности почвы. Содержание гумуса в пахотных горн-зонтах составляло соответственно: 2,1 -2,2%; 2,7-2,8%; 5,6-6,8%; 2,6-2,7%,

Морфометрнческнй анализ показал, что исследованные пахотные горизонты имеют сходную геометрию макропор, отражающую форму и характер упаковки комковатых агрегатов. В наибольшей степени сходство проявляется в верхних 10 См, где сильнее сказываются влияние агротехнической обработки и действие корней растений. К общим чертам относятся: характер распределения макропор по фактору формы F и характер распределения макропор по ориентации. Для всех пахотных горизонтов на глубине 0-10 см распределение макропор по 5 классам фактора F имеет симметричный вид с хорошо выраженным максимумом (>40%) в среднем классе с F«0,4-0,6. Распределение макропор по ориентации близко к равномерному или нме-

ет тенденцию к преобладанию вертикально вытянутых пор. Горизонтальные макропоры для недеградированного гор. Анах не характерны.

Можно говорить о конвергенции геометрического строения макропор в пахотных почвах при наличии процесса окультуривания. При отсутствии последнего в пахотных почвах возрастает роль естественных генетических признаков. Так, в освоенных дерново-подзолистых почвах на глубине 10-20 см проявляется их склонность к диспергированию, неспособность поддерживать округло-комковатую структуру. Возрастает содержание трешиновидкых и(или) округлых макропор и снижается содержание иэометрнчных изрезанных макропор с F*0,4-0,6.

Генетические различия почв сказываются на размерах к численности макропор в пахотных горизонтах. В слое 0-10 см все исследованные почвы имеют высокую видимую макропористость: в среднем от 14 до 17%. Однако в черноземах эта пористость обусловлена высоким содержанием небольших макропор, а в серых лесных и дерново-подзолистых почвах - малым количеством крупномерных макропор. На глубине 10-20 см указанное сочетание размеров и количества макропор сохраняется, причем в дерново-подаолнстых почвах низкое содержание макропор проявляется в резком снижении общей видимой макропористости.

Ярким носителем генетической наследственности почв является строение ме-эопор. В пахотном горизонте типичного чернозема благодаря высокой мнкроагрегн-рованмости отмечается самое высокое содержание мезопор с F"=0,4-0,6 (48-50%). При этом содержание трещиновндных (F<0,2) и округлых (F=0,8-1,0) мезопор не превышает нескольких процентов. Видимая меэопористость в шлифах превышает 10%, главным образом благодаря большому количеству мезопор в почвенной массе.

В южном черноземе по сравнению с типичным черноземом чаще встречаются трещнвовидные и вытянутые мезопоры с F<0,4. Кроме того, гор. Апах южного чернозема имеет более плотное сложение, пониженное содержание мезопор и пониженную видимую меэопористость, особенно в слое 10-20 см.

В серых лесных почвах распределение мезопор по форме соответствует хороша агрегированному материалу. В то же время меэопористость гор. Апах серых лесных почв в 1,5-2,5 раза ниже, чем в типичном черноземе и приближается к мезо-пористосгн дерново-подзолистых почв.

Пахотный горизонт дерново-подзолистых почв выделяется высоким содержанием мезопор трещнновидной формы (до 7-10%). В этом проявляется характерная для верхних горизонтов подзолистых почв склонность к мнкротрещнноватости почвенной массы. Видимая мезопористость,' как и в серых лесных почвах, имеет низкие значения благодаря низкому содержанию мезопор. Малое количество мезопор в почве отражает ее слабую мнкроагрегнрованность.

Итах, поровое пространство пахотных горизонтов не деградированных почв различного генезиса характеризуется однотипной формой н ориентацией макропор. Генетические различия пахотных почв прослеживаются по размерам макропор и по строению мезопорового пространства.

К числу важных особенностей пахотных почв относится высокая изменчивость их свойств в связи с сезонной динамикой погодных и биологических факторов. Наши исследования серой лесной пахотной почвы показали, что строение по-рового пространства гор. Апах также существенно изменяется в годовом цикле (май • август-январь - апрель). В течение года строение макропор изменяется на уровне

выделенных типов лотового пространства от ажурного до окру глопорово го, В зимний период возможно формирование решетчатого типа строения макропор. Мезопо-ры в меньшей степени реагируют на смену сезонов года, однако в мерзлой почве отмечается существенное увеличение количества трещиновидных мезопор, 6.2 Перовое пространство пахотных черноземов при разных видах н длительности механической обработки.

Рассмотрено строение норового пространства пахотных почв при отвальной обработке, при длительном безотвальном рыхлении и при длительной мелкой обработке почвы. В ходе анализа отвальной обработки специальное внимание было уделено роли временного фактора (сравнение свежераспаханной целины и старой пашни). Исследования проводили на типичном и южном черноземах.

Анализ строения порового пространства показал, что в результате распашки чернозема изменяется объем пор, их форма и распределение по размерам. Трансформация макропор выражена сильнее, чем трансформация мезопор. Особенно резкие изменения формы макропор происходят в первые годы после распашки целины. Уже спустя 3 года после распашки макропоры, характерные для зернистой структуры почвы, переходят в макропоры, характерные для комковатой структуры. В ходе длительного освоения почвы макролоры верхнего более рыхлого слоя в целом сохраняют форму, характерную для комковатой структуры. В то же время я условиях дефицита органических струкгоров н при повышенной влажности может проявиться уплотняющее действие сельскохозяйственной техники, приводящее к образованию в почве трещиновидных пор и угловатых агрегатов

При бессменной мелкой обработке почвы в строении макропор прослеживаются изменения, отражающие уплотнение н дезагрегированность почвенной массы: уменьшается суммарная видимая макропористость, снижается общее количество макропор, относительно возрастает содержание макропор с округлыми срезами. Отмеченные изменения приурочены к глубине 10-20 см и, в меньшей степени, к глубине 20-30 см. Безотвальное глубокое рыхленне по полученным данным не приводит к ухудшению строения порового пространства по сравнении) с отвальной вспашкой.

6.3. Поровое пространство серых лесных почв, уплотненных сельскохозяйственной техникой,

. Среди отрицательных последствий уплотнения почв ходовыми системами сельскохозяйственных машин важное место занимает уменьшение пористости и нарушение структуры порового пространства пахотных и подпахотных горизонтов (Кравченко, 1986; Переуплотнение пахотных почв, 1987; Бондарев и др., 1988; Бондарев, 1990; н др.). Оценивая негативные изменения пористости при уплотнении, важно учитывать все показатели строения порового пространства от объема пор до их численности, формы и ориентации.

Исследовали изменение строения порового пространства серых лесных почв под посевом ячменя, уплотненных 2-кратным проходом трактора МТЗ-В2 и 4-кратными проходами тракторов Т-150К и К-701. Описание почвенных условий н схемы закладки опыта, а также основные агрофизические показатели уплотненных почв опубликованы в работах А.Г. Бондарева и В.Ф, Уткаевой (Бондарев и др.. 1988, ■Уткаева и др., 1986).

В результате уплотнения почвы двумя проходами трактора МТЗ-82 видимая в шлифах макропористость горизонта Апах по сравнению с неуплотненным контролем сокращается в 1,5-2 раза. Уплотняется также подпахотный слой, его видимая макропористость становится ниже контроля. На уплотненных делянках резко уменьшились средние размеры макропор в результате исчезновения их крупных разностей. При этом среднее содержание макропор в почве не изменилось. Во всей толще гор. Апах увеличилось содержание макропор слабо изрезанной и округлой формы. В слое 15-20 см, не затронутом весенней культивацией, наблюдается повышенное содержание макропор с горизонтальной ориентацией. Согласно морфомет-рической диагностике уплотненная почва на этой глубине имеет плитчатую структуру. Дальнейшее увеличение нагрузки (4 прохода Т-150К) приводит к дальнейшему сокращению видимой макропористости в верхней части гор. Апах (до 6%) в результате резкого уменьшения размеров и количества макропор в почве. На глубине 15-20 см заметного наращивания уплотнения не обнаружено.

При уплотнении четырьмя проходами трактора К-701 видимая макропористость в горизонте Апах понижается до 2-2,5%. Почти в три раза сокращается содержание макропор в шлифах. Сохранившиеся макропоры разобщены и, как правило, малоизвилисты. В слое 5-10 см значительная доля пор имеет трещиновндную (14%) и округлую (17%) форму. На глубине 15-20 см, где макропоры встречаются особенно редко (0,09 штУмм1), преобладают трешнновндные и вытянутые формы пор. На протяжении всего пахотного горизонта наблюдается тенденция к горизонтальной ориентации оставшихся при уплотнении макропор.

Подпахотный слой переуплотненной почвы также испытывает влияние нагрузки. По сравнению с контролем его видимая макропористость снижена почти в 2 раза. При этом численность пор не уменьшается, уплотнение почвы отражается только в снижении размеров макропор.

Мезопоры я пахотных горизонтах формируют главным образом внутрнагре-гатную пористость. Известно, что эта категория пор при уплотнении изменяется менее резко, чем межагрегатная н общая пористость. Аналогично, строение мезопор реагирует на уплотнение менее интенсивно, чем строение макропор. Тем не менее, .мезопоровое пространство горизонта Апах под действием механической нагрузки испытывает определенные изменения, отчасти не совпадающие с изменением макропор.

При уплотнении двумя проходами трактора МТЗ-82 видимая меэопорнстость почвы н форма мезопор практически ие изменяются. Остаются стабильными также средние размеры мезопор. Численность мезопор может даже несколько возрасти в результате механического сближения почвенных агрегатов. При повышенном уплотнении (4-кратный проход T-1J0K) происходит уменьшение размеров мезопор, в силу чего общая видимая меэопорнстость снижается в 1,5-1,7 раз. При этом отмечается незначительное увеличение содержания слабоизрезанных мезопор. В переуплотненной почве (4-кратный проход К-701) общее содержание мезопор по сравнению с контролен падает почла в 2 раза. По сравнению « другими делянками увеличивается содержание мезопор с горизонтальной ориентировкой.

- Итак, при уплотнении почвы ходовыми системами тракторов помимо уменьшения пористости происходит изменение формы и ориентации почвенных пор. Деформация макропор выражена сильнее, чем деформация мезопор. В уплотненных

за

почвах даже при умеренных нагрузках могут возникать горизонтальновьггянутые макропоры, характерные для плитчатой или субплнгчатой структуры.

На уплотненных делянках проводили наблюдения за сезонными изменениями уплотненных почв в течение одного годового цикла (конец вегетации - зимнее промерзание - весеннее оттаивание). Исследования показали, что в ходе вегетации ячменя на умеренноуплотненных почвах (2 прохода трактора МТЗ-82) отмечено восстановление формы и ориентации макропорового пространства. В сильноуплотненных н переуплотненных почвах (4 прохода тракторов Т-150К н К-70!) форма н ориентация пор к концу вегетационного периода не восстанавливается. В период зимнего промерзания в уплотненных пахотных горизонтах формируется специфическая плитчатая структура с высоким содержанием горизонтальных трещиновчдных макро- и мезопор, заполненных льдом. Новообразованная структура в целом неустойчива и исчезает после весеннего оттаивания почвы. В качестве остаточного признака сезонной плнттатости в талых уплотненных почвах наблюдается повышенное содержание пор, вытянутых в горизонтальном направлении. Связанное с ростом ледяных прожилок "разрыхление" почвенной массы также имеет сезонный характер. После весенннего оттаивания уплотненные почвы вновь характеризуются низкими значениями видимой макропорнстостн. Одной смены сезонов промерзания и оттаивания недостаточно для естественной регенерации порового пространства уплотненных пахотных горизонтов. Однако можно отметить некоторые признаки улучшения строения пор за одни зимне-весенний период: происходит увеличение видимой макропористости (2-4-кратное) н видимой мезопорнстостн (1,3-1,8-кратное), в 1,2-1,6 раз возрастает содержание изомегричных изрезанных макропор, специфичных для комковатой структуры почвы. Осенняя вспашка уплотненных почв способствует улучшению структуры и увеличению видимой мезопористоста пахотных горизонтов.

6.4. Пороаос пространство дерново-лодзолнетыI почв при внесении органических н минеральных удобрений.

Рассмотрено строение макро- и мезопор пахотных горизонтов дерново-подзолистых почв в условиях длительного (более 40 лет) применения органических и минеральных удобрений. Анализировали поровое пространство почвы на многолетних опытах по использованию различных систем удобрений а трехпольном севообороте с чередованием кормовой свеклы, ячменя н картофеля на территории Долгопрудной агрохимической опытной станции им. Д.Н. Прянишникова.

Полученные результаты подтверждают, что внесение в почву навоза способствует формированию более совершенной макроагрегнрованности почвы и устойчивого к уплотнению ажурного строения макропор. По сравнению с контролем почва, получающая навоз, отличается также увеличенной в 2-3 раза видимой мезопори-стостъю и склонностью к многопорядковой организации почвенных агрегатов. Преобладающая ориентация макро- н мезопор не выражена, возможна тенденция к вертикальной вытянутости пор.

Внесение высоких доз минеральных удобрений оказывает на почву неоднозначное действие. С одной стороны, оно способствует распространению в пахотном слое деградированных участков с низкой макропористостью и массивной «сегрегированной структурой, на фоне которой развивается тенденция к горизонтальной ориентации почвенных макро- н мезопор. В то же время по сравнению с контролем

при внесении минеральных удобрений отмечено 1,5-2-кратное увеличение мезопо-ристости и рост содержания агрономически ценных нзометричных изрезанных ме-зопор. Таким образом, внесение минеральных удобрений, даже в высоких дозах, косвенно способствует увеличению объема и изометрнчной разветвленности тонкого порового пространства дерново-подзолистых почв, увеличивая в целом окульту-ренность пахотного слоя.

6.5. Порой ое пространство орошаемых черноземов.

' Исследовали норовое пространство чернозема типичного, орошаемого пресными водами р. Дон (Воронежская область) н чернозема южного, орошаемого содовыми водами опресненного лимана Сасык (Одесская область).

При орошении пресными речным н водами наблюдается ряд неблагоприятных изменений в строении почвенных макропор н ыезопор, Изменение макропор включает уменьшение их общего объема, появление пор трещнновкдной формы, частичную переориентацию пор в горизонтальном направлении. Все эти изменения приурочены к пахотному к, отчасти, подпахотному слоям н не распространяются иа остальную часть профиля почвы. Они связаны как с орошением, так и с механическим уплотнением пахотного горизонта н ярко проявляются на полях под посевами зерновых. Изменение меэопор включает уменьшение объема н появление зрещиновид-ных форм без нарушения их ориентировки. Уменьшение объема меэопор прослеживается на большую глубину вплоть до 80-90 см. Появление трещиновидных меэопор наблюдается только в пахотном слое. В отличие от макропор нарушение мезопоро-вого пространства имеет преимущественно ирригационную природу.

Орошение южного чернозема неблагоприятными по составу водами лимана Сасык можно отнести к разряду катастрофических антропогенных нарушений почвы. В данной работе изучали почву под посевом овеяно-гороховой смеси на поле без opometuu, на орошаемом поле без мелиорации и на орошаемом поле с проведением мелиорации (кислованне поливной во^ы н внесение в почву фосфогипса (Гоголев н др., 1986)). В качестве максимального ирригационного нарушения изучали пахотный горизонт под посевом пшеницы на орошаемом поле без мелиорации.

При возделывании пшеницы иа орошаемых участках наблюдается весь комплекс негативных проявлений ирригационного поверхностного осолонцевання почвы; дезагрегирование почвенной массы, ее уплотнение, образование на поверхности почвы ирригационной корки. Исследованные нами ирригационные корки имели мощность 2,0-2,5 см, В толще корки выделяется три морфологических слоя, различающихся по строению макропор. Пористость поверхностного слоя формируется многочисленными макропорами округлой и субокруглой формы. Их содержание в сумме достигает 56% от общего количества макропор. Переход к более глубоким слоям сопровождается резким увеличением трещиноватостн. Для всей толщи корки характерно преобладание макропор с горизонтальной вытянутостъю или с тенденцией к горизонтальной ориентировке (в верхнем слое). По геометрии мезопор различия между слоями выражены слабее. Исследованная ирригационная корка благодаря специфическому строению и относительно большой мощности выделяется в самостоятельный морфологический элеыект орошаемых почв. Ее строение весьма устойчиво. После механической обработки закоркованных почв фрагменты разбитых корок четко выделяются в почвенной массе пахотных горизонтов.

В орошаемом пахотном горнзотгте под пшеницей более четверти всех макро-и мезопор имеют трещнновидиую форму с Г<0,2. Суммарное содержание пор с фактором формы РФ,2 н Р^О,2-0,4 для макроуровня составляет 47%, для уровня мезо-пор - 65%. При этом содержание нзометрнчных изрезанных пор, диагностирующих комковатую структуру почвы, не превышает 28-29%, Таким образом, агрегатное состояние, почвы полностью трансформировано, вместо округлых почвенных комков распространены угловатые мелкопрнзматнческне структурные отдельности с горизонтальной ориентировкой. На микроуровне почва имеет иеагрегнро ванное строение с выраженной трещнноватостъю без преимущественного направления трещин.

При возделывании овса но-гороховой смеси негативное влияние орошения выражено слабее, чем под пшеницей: в почве не развита мелкопризматическая структура и отсутствует горизонтальная ориентация пор. Влияние орошения прослеживается по уменьшению видимой макро- и меэопористости пахотного горизонта и увеличению содержания Трещнновидных макро- и мезопор. Относительная устойчивость почвы к негативным изменениям связана с биологией н особенностями возделывания зерно-бобовой смесн. Мелиорация в форме добавления в поливную воду серной кислоты н внесения в почву фосфогнпса приводит к положительным изменениям в строении пахотного горизонта орошаемых почв. Через один год после проведения мелиорации содержание и объем макропор поднялись выше контрольного уровня, резко снизилась трешиноватость почвы. На уровне мезопор также отмечается разрыхление в результате улучшения мнкроагрегированмостн почвы. В то же время в норовом пространстве (и макро- н мезо-) сохраняется повышенное содержание вытянутых сильнонзрезашшх форм с 2-0,4. Особенно велико содержание таких форм среди мезопор (до 40%). Таким образом, краткосрочное проведение мелиоративных мероприятий улучшает строение пахотных горизонтов орошаемых почв, однако не компенсирует всех негативных изменений, связанных'с орошением. Мелиорация в первую очередь указывает влияние на макростроенне почвы, мнкростроенне дольше сохраняет черты ирригационной деформации.

Трансформация пор в орошаемых пахотных горизонтах по ряду признаков сходна с таковой при механическом уплотнении почв. Сходными признаками являются: низкие значения пористости, высокое содержание трешнновндных н вытянутых изрезанных пор, возможная горизонтальная ориентировка пор. В то же время ирригационное нарушение порового пространства имеет свою специфику. Если при уплотнении почвы тракторами наибольшие изменения прослеживаются в области макропор, то при орошении происходит глубокая трансформация мезопорового пространства. Многочисленные литературные данные показывают, что микростроение почвы реагирует на ранние стадии нррнгацкошюй деградации и изменяется в первую очередь. Изменение макростроення проявляется позднее. По нашим данным при использовании химических мелиорации, напротив, регенерация порового пространства начинается с межагрегатных макропор и затем распространяется на мезо-порьи Таким образом, мезопоры пахотных горизонтов в первую очередь страдают от орошения и требуют для своего восстановления большего времени, чем макропоры. 6.6. Основные закономерности агрогенной трансформации порового пространства пахотных почв».

В настоящей главе было рассмотрено строение порового пространства при комковатой структуре пахотных горизонтов суглинистых почв и различные откло-

нения от этого строения, связанные е природными факторами и сельскохозяйственной деятельностью человека.

Нарушение ь^кропоровогр пространства может идти различными путями: 1 -уплотнение почвы без изменения формы и ориентации пор; 2 - изменение формы лор без существенного уплотнения почвы; 3 - изменение формы пор с уплотнением почвы; 4 - деформация пор с изменением их ориентировки. Различные виды сельскохозяйственного воздействия могут в итоге привести к одному н тому же типу строения макропорового пространстства пахотных почв независимо от их генезиса. Так, однотипное трещнновато>округлолсровое строение макролор наблюдается в различных почвах при уплотнении тракторами, мелкой обработке, внесении высоких доз минеральных удобрений, орошении. С другой стороны, мелиоративные мероприятия н высокий уровень агротехники в различных типах почв формируют комковатую структуру пахотных горизонтов с ажурным типом макролор.

Полученные данные приводят к выводу, что несмотря на широкое разнообразие видов сельскохозяйственного воздействия, набор агрогенных структурных состояний почвы на агрегатном уровне ограничен несколькими главными типами. Ниже они перечислены в порядке убывания встречаемости: комковатое, трещиновато-массивное, массивно-трещиноватое, комковато-мнкроблоковое, массивное. Отдельно следует выделить плитчатый и массивно-плитчатый типы структуры, которые отличаются горизонтальной ориентировкой макролор. ''

В рамках этих типов структуры можно выделить несколько уровней геометрической деградации почвы в пахотных горизонтах. Под геометрической деградацией предлагаете» понимать отклонение почвы от «идеального» комковатого состояния. Диагностика выделенных уровней проводится по строению почвенных макро-пор (таблица 4). Умеренные и средние уровни деградации подразумевают переход от округло-комковатых агрегатов к агрегатам другой формы: комковато-микроблоковым, угловато-блоковым, плитчатым, пластинчатым.

Наиболее высокий уровень соответствует полному исчезновению обособленных структурных отделыгостей н формированию массивной структуры почвенной массы. В главе 5 было показано, что массивная структура с присущим ей округло-поровым типом макролор не характерна для почвенных горизонтов, однако широко распространена в лессовидных почвообразующнх породах. В ряду исследованных почв округлопоровый тип строения макропор является литогеиными. Наличие данного типа в деградированных пахотных горизонтах по существу выводит эти горизонты нз педогенного ряда. Пахотные горизонты с «сегрегированной массивной структурой по геометрии макропор не могут быть отнесены к почвенным образованиям.

Почвенные ^<Р9П9РН обладают выраженной 'генетической памятью", благодаря чему мезояоровое пространство пахотных почв во многом сохраняет черты естественных аналогов. Пахотные почвы различных генетических типов, имеющие сходное строение на уровне макропор, мотут существенно различаться по объему н форме мезопорового пространства. Существует два возможных сценария агроген-ной трансформации мезопор: 1 - изменение парового пространства начинается с макропор и распространяется на мезопоры по мере усиления внешнего воздействия; 2 - изменение мезопор происходит в силу непосредственного воздействия на микростроение почвы и не имеет прямой связи с изменением макропор.

Таблица 4.

Уровни геометрической деградация пахотных горизонтов по строению малролор.

Уровень дегрддд-шш Преобладающие поры Суммарна* площадь пор в шлифе, Содержание пор, % Структур! почвы

с фактором формы р, V* : с горюовтшгыюй и субгоризонтальной ориентацией .

<0.4 0.4-0,6 - >0.6

0 Поры упаковки комковатых агрегатов >10 >10 >40 (1<а/Ь<1.5) >40 (1<Ь/а<1.5) £40 ¿40 Комковата«

1 Поры упаковки комковатых агрегатов, ажурные ваги ¿¡0 ¿10 >40 (1<а/Ь<и) >40 (1<Ь/а<1.5) ¿40 ¿40 Комковат уплогееиидя

2 Ваги, канаты, третвно-еадвыепорн 25 > 40 (а/Ь>1.5) ¿40 ¿45 ¿40 ¿40. Комковато^шкроблокова», уг> лоеаго-блоковая, массиаяо-трещяяемтая, трешановаго-мзееив на*

3 Ваги, каналы, трещина ■хладе пори <5 <5 >40(1/Ь>1.5) £40 ¿45 • ¿40 £40 Коыкоюто-мякроблокевая, угловато-блоковая, матеявао-трсишюватая, трещвновато-масспввая

4 Горизонтальные третн-новвдные поры <10 240 - >40 Плитчатая, масснвно-алитчэта*

5 Каналы, . защемленные поры округлой бормы <10 - £40 245 ¿40 Массивна!

Примечание: данный показатель ве учитывается.

Таблица 5.

Уровни геометрической деградации пахотных горизонтов по строению мезопор.

Уровень деградации Преобладающие поры Суммарная площадь пор в шлифе, % Содержание пор, V»

с фактором формы Р с горизонтальной и субгоркзонгальной ориентацией

<0.4 0.4-0.6

Дерново-подзолистая почва

0 Ажурные ваги £5 - 240 £40

I Ажурные ваги <5 2 40 <40 540 5 40

2 . Ажурные н слабо изрезанные ваги <5 - ; <40 £40

3 Микротрещины и сильновытянутые м «о поры - £50 <40 540 .

4 Микротрещнны и сильновытянутые мезопоры 2 50 - >40

Серая лесная почва

0 Ажурные ваги >5 ¿45 540

I Ажурные ваги >5 4-5 <45 2 40 vi vi

2 Ажурные и слабоизрезанные ваги <4 <5 2 40 <40 540 £40

3 Микротрещн ны и силькоеытяну-тые мезопоры * 2 50 <40 540

4 Микротрещины и сильновытянутые мезолоры ■ - 2 50 - >40

Черноземы типичный и южный

0 Ажурные ваги г 10 - 2 45 £40

1 Ажурные ваги 2 10 7-10 - <45 240 5 40 5 40

2. Ажурные н слабоизрезанные ваги <7 <10 2 40 <40 540 540

3 Мнкротрещнны и сильноьытину-тые меэопоры - г 50 <40 540

4 Мякротрещины н сияьновьпяяу-тые меэопоры - 250 - >40

Примечание: - данный показатель не учитывается

Первый вариант характерен для различных видов механического воздействия на почву. Второй вариант складывается при нарушении тонких процессов микроагрегирования почвы в результате химизации, химических мелиорации, орошения.

Вызванное человеком нарушение мезопор по своему характеру часто не со* гласуется с нарушением макропор. Так, длительное поддержание черного пара в типичном черноземе приводит к тому, что количество пор с Р=0,4-0,6 среди макропор уменьшается, а среди мезопор возрастает. Поэтому для мезопорового пространства разработана самостоятельная шкала геометрической деградации пахотных почв (таблица 5). Данная шкала может быть использована для оценки структурного состояния почвы на микроуровне.

7. Влияние естественных биоценозов па норовое пространство нарушенных почв.

Для строения порового пространства, как и дчя других почвенных свойств, применимы понятия квазиравновесного состояния, характерного времени, почвы-моыеита н почвы-памяти (Соколов, Таргульян, 1976, Таргульян, Соколов. 197$). В связи с этим актуально исследование характера и скорости трансформации пор прн изменении почвообразующих условий: прн педотурбашых, при смене растительных сообществ, при выводе земель из сферы хозяйственного использования. Одним из путей реализации таких исследований является анализ почвенного строения па участках с датированной документально подтвержденной историей. 7.1. Изменение порового пространства при ветровальных педотурбациях лесных почв.

Совместно с И.И. Вэссневым изучали размеры, форму и ориентацию макропор в ветровальных западинах различной давности на модергумусовых палево-подзолистых суглинистых почвах (А2А1-А2-А2В1-В(-С), Исследования проводили на территории заказника "Кологрнвскнй лес" в Костромской области в абсолютно разновозрастном бореально-неморальном ельнике кнелнчно-щнтовннковом 1-го бонитета на пологом дренируемом склоне, сложенным карбонатной мореной, перекрытой с поверхности тяжелым покровным суглинком мощностью 1,5-2 и.

Всвежих ветровальных западинах наблюдается усеченный почвенный профиль, верхнюю позицию которого занимает элювиальный горизонт (А2-А2Ш-В1-С). Почва на поверхности западин существенно уплотнена, суммарная площадь макропор опускается до 2% от площади шлифа. Среди структурных элементов распространены тонкослоемтые и массивные микрозоны. Имеющиеся редкие макропоры характеризуются преимущественно вытянутой, реже изометрнчной млн трещнно-видной формой. Распределение макропор по ориентации близко к равномерному, преобладание горизонтальных трещин не выражено.

Для развития в западинах горизонта А2А1 достаточно 100-200 лет, причем новообразованный гор. А2А1 к этому времени имеет более рыхлое сложение и более комковатую структуру, чем на фоновых почвах, лишенных комплекса западин-ных факторов. Распределение макропор по фактору Р имеет симметричный вид с резким максимумом в интервале Р»0,4-0,6, Гор. А2 характеризуется плитчато-пластинчатой структурой н плотным сложением. Значения общей макропорнстости, характер распределения макропор по фактору Р и по ориентации в этом горизонте аналогичны фоновым показателям.

7.2. Изменение перового пространства нрн зарастании пахотных чочо естественной растительностью.

Рассмотрено изменение порового пространства пахотных почв в южнотаежной подзоне при зарастании лесной и луговой растительностью, а также в черноземной зоне под влиянием многолетней лесополосы. Исследования проводили со* вместо с О.Ю.Барановой, ЕЮ. Якименко, Т.П. Коковиной.

В подзоне южной тайгн при поселении леса на старых пашнях происходит восстановление морфометрических свойств порового пространства подзолистых лесных почв. В течение первых 70 лет зарастания пашни лесом (ельник сложный) в верхней части старопахотной толщи происходит увеличение количества нзометрич-ных изрезанных макропор. В нижней части старопахотной толщи появляются признаки подзолистого горизонта: специфическая горизонтальная ориентировка треши-новндных макропор. К 170 годам поселения леса (ельник кисличник) старопахотная толща по строению пор приближается к фоновым целинным почвам. Происходит уплотнение гумусово-аккумулятнвпого горизонта, новообразованный подзолистый горизонт приобретает мелкослоеватую структуру. В исследованном возрастном ряду не выявлено полного восстановления свойств целинных лесных почв. Почва под 170-летним ельником кисличником отличается от фона повышенной рыхлостью, большим количеством крупных макропор, более высоким содержанием растительных остатков н экскрементов почвенной мезофауны.

При зарастании пашни луговой и лесной растительностью (сосняк волосисто-осоковый с примесью березы и осины) установлены различия в строении почвенной массы и порового пространства. Наиболее сильные различия выявлены в верхней части тумусово-аккумулятнвного горизонта н на глубине 25-30 см. Под лугом на месте бывшего пахотного горизонта за 90 лет сформировалась почва, имеющая с поверхности зернистую структуру, представленную угловатыми преимущественно однопорядковымн агрегатами с низким уровнем мнкроагрегнрованности. В зернистом горизонте среди макропор преобладают вытянутые разности с Р=0,2-0,4. Морфологических признаков оподзолнванн* в старопахотной толще не выявлено. Под лесом на месте бывшего пахотного горизонта почва с поверхности превосходно агрегирована на мнкроуровне и сложена комковатыми агрегатами преимущественно зоогенного происхождения. Распределения макро- и мезопор по форме имеют симметричный вид с максимумом в интервале р"0,4-0,б. Ниже в новообразованном мнкропрофнле широко представлены фрагменты подзолистого материала, имеющего пластинчатую структуру.

На черноземных почвах поселение лесной растительности вызывает менее яркие изменения, чем на почвах подзолистого ряда. В то же время в отличие от комковатой пашни, почва под 50-легней лесополосой на глубине 0-30 см имеет четко ограненную зернистую структуру. Содержание треишно видных макропор в почве под лесополосой колеблется в среднем от 15 до 30%, содержание вытянутых изрезанных макропор достигает 29-37%. Суммарная видимая макропористость сравниваемых почв характеризуется близкими показателями. Однако для пашни характерны обильные, по умеренно крупные макропоры. Под лесополосой макропоры распространены реже, но имеют большую протяженность, Влодпахотном слое различия по форме и размерам макропор не выявлены. Мезопоры под лесополосой не испытывают существенных изменений.

7,3. Основные закономерности регенерации пачвеиных пор под влиянием естественных биоценозов. -

Материалы данной главы показывают, что под действием природных факторов нарушенные почвы в той или иной степени восстанавливают свое естественное структурное состояние, в том числе строение норового пространства. Новообразованные свойства почвы формируются на субстрате, имеющем определенную историю развития и весушем в себе соответствсшше генетические признаки. Сочетание новообразованных и унаследованных свойств обусловливает особую сложность строения регенерированных почв.

Сопоставляя сельскохозяйственные и природные факторы изменения почвенной структуры и пористости можно заключить, что обе группы оказывают мощное влияние на строение почвенных пор. Однако первая группа в итоге направлена на стирание генетических особенностей почвенной структуры н формирование единых признаков порового пространства агроземов. Вторая группа способствует формнро-• ванию, развитию, регенерации пор по естественно-генетическому принципу.

Различные типы биоценозов вызывают различную трансформацию порового пространства. В литературе имеются данные об изменчивости объемов пор под разными типами леса и даже под разными растениями (Карпачевскнй, 1983, 1997). Наши материалы показывают, что не только объем пор, но также их форма зависит от биоценотнческих условий.

Изучение датированных смей биоценотнческих и биогеоценотнческих условий позволяет оценить скорость естественной трансформации пористости и структуры почвы. В таежной зоне при поселении на пашне естественной растительности регенерация основных диагностических показателей структуры и пористости подзолистого горизонта требует не менее 170 лет. При этом полного стирания старопахотных признаков порового пространства за это время не происходит. Для восстановления основных морфометрическн\ показателен макропор в ветровальных зала» . динах под пологом развитого лесного фитоценоза необходимо 100-200 лет. .

Заключение.

Проведенные исследования посвящены геометрическому строению порового пространства почвы. В то же время эти исследования можно рассматривать в более широком смысле — как изучение пространственной организации почвы в целом. Прямое исследование геометрии пор проводят морфологическими и мнкроморфоло-гнческнми методами, характеризующими почву в статичном состоянии. Применение статичного метода к динамичной почве вызывает множество методологических н методических проблем. Ряд проблем связан также с изучением объемных трехмерных образцов. Тем не менее, морфологические подходы к анализу почвенных лор незаменимы и актуальны. Проведенные исследования опираются на следующие методологические положения: 1 - согласно законам стереологии трехмерную систему почвенных пор можно характеризовать по строению пор в двумерных плоских срезах почвы (шлифах и аншлнфах); 2 - совокупность пор в шлифах можно рассматривать как образ порового пространства агрегатов, ыорфонов и горизонтов почвы в целом, что позволяет проводить геометрическую типизацию порового пространства почв на основе морфометрического анализа; 3 - вертикальная очередность почвенных горизонтов характеризуется вертикальным набором типов строения порового

пространства н вертикальным распределением морфометрнческнх параметров пор, что позволяет установить дополнительный диагностический показатель почв - геометрический профиль порового пространства.

Для агрегатного н морфоиного уровней организации почвенной массы мор-фометрнческос изучение лор является особенно продуктивным. D поровом пространстве эта уровни представлены межагрегатнымн порами и крупными фракциями внутрнагрегатных пор, значительная часть которых слагает пористость аэрации или занята гравитационной влагой. Физические методы анализа не характеризуют структуру пор в данном диапазоне. О то же время именно эти лоры особенно специфичны для почвы как бнокосного тела, поскольку отражают ледогснную агрегн-рованность при активном участии биологического фактора. -

Важным теоретическим и практическим результатом проведенных исследований является возможность автоматизированной диагностики н оценки геометрии структурного состояния почвы иа агрегатном и морфонном уровнях организации. Это открывает новые подходи к решению многих задач почвоведения. Так, стано- ' вятся более реальными: количественный мониторинг почвенного строения, моделирование почвенных процессов с учетом геометрии пор и агрегатов, добавление к существующим диагностическим показателям почв новых компонентов и др. Мор-фометрическне параметры пор являются критерием сохранения в почвенном строении палеопедогенных признаков. Полученные нами данные показали, что строение порового пространства сочетает в себе динамичность почвы-момента и устойчивость почвы-памяти. На это указывает анализ порового пространства вторых гумусовых горизонтов, изучение почв, имеющих в своей истории период распашки и окультуривания.

Исследование зонального ряда суглинистых почв па близких по физическому строению почвообразуюшнх породах показало количественные различия в строении порового пространства почв и порол позволило выявить педогенные и литогенные типы порового пространства, установить особенности профильного распределения морфом етрическнх параметров макро- мезопор.

Педогенные типы макропорового пространства не имеют четкой приуроченности к исследованным типам почв. Одинаковые типы строения макропор могут встречаться в почвах различного типа. В то же время профильное распределение ne-доге иных типов макропор в различных типах почв неодинаково. Оно имеет определенную почвенно-генетическую специфику. Это справедливо также для профильно- . го распределения отдельных диагностических показателей строения порового пространства. Формирование педогенных типов порового пространства является общим результатом почвообразования, а формирование «профилей порового пространства» носит более специфичный характер и может диагностировать различные почвы на типовом уровне. • ■

Изучение пахотных горизонтов суглинистых почв выявило способность мезопор при низких н средних уровнях окультуренностн сохранять генетически обусловленные признаки зональных почвенных типов. В отличие от них макропоры при сельскохозяйственном освоении быстро теряют естественно-генетические свойства и независимо от исходного почвенного типа приобретают черты, специфичные для почв агроценоза, Макропороаое пространство недеградированных пахотных горизонтов характеризуется высоким содержанием изометрнчных изрезанных пор

упаковки комковатых агрегатов и низким содержанием пор другой формы. Любые отклонения отданного состояния отражают неблагоприятные изменения в строении почвы. & связи с этим предложено понятие геометрической деградации норового пространства и структуры пахотных горизонтов, которая заключается в отклонении от комковатого строения. Важным признаком геометрической деградации является переориентация пор в горизонтальном направлении.

Между строением норового пространства и биологическими факторами почвообразования существует тесная связь. Различные типы биоценозов формируют различные типы порового пространства. При этом важное значение имеет не только фитокомпоне1гт биоценоза, но также его зоокомпонекг и связанные с биоценозом местные микроклиматические условия. Анализ различных этапов зарастания целинных нарушенных почв и залежных пахотных почв показал, что общая продолжительность восстановления основных естественно-генетических признаков порового пространства соизмерима с жизнью одного- двух поколений древостоя.

Выводы,

1. Комплексная биокосная природа почвы обусловливает полигенетичиость почвенных пор и определяет их существенную роль в пространственной организации почвы. Поровое пространство и структурные отдельности являются взаимодополняющими элементам« почвенного строения. Морфология порового пространства отражает форму и расположение твердых структурных элементов. Морфометрнче-с кие параметры порового пространства являются важными показателями структурного состояния почвы.

2. Морфометрнческне свойства порового пространства наиболее полно характеризуются при компьютерном анализе изображения. Строение порового пространства может быть описано комплексом геометрических показателей пор в плоских срезах почвы (шлифах). К числу основных геометрических показателей относится форма пор. Для ее количественной характеристики разработан фактор формы Г, сочетающий в себе показатели нэрезанностн н изометрнчности пор. Фактор формы Р позволяет различать поры следующей формы: округлые (0,8<Р£1,0), юометрнчные слабонзрезаиные (0,6<Р£0,8), нзомстрнчные изрезанные (0,4<Р£0,6), вытянутые изрезанные (0,2<1\й0,4) н трещнновндные (¥¿0,2). Кроме формы, важное диагностическое значение имеют ориентация и размеры лор. На базе количественного соотношения пор различной формы, ориентации и размеров разработаны основы типизации строения порового пространства пород и почв.

3. Методами автоматической численной классификации установлено, что в суглинистых почвах и породах европейской территории России на агрегатном уровне организации распространено 8 основных типов строения порового пространства. Типы различаются характером распределения макропор (¿>0,1 мм) по фактору формы Г и ориентации, а также средней длиной макропор в шлифах. Выявленные типы строения порового пространства специфичны дня следующих агрегатных структур: комковатой, зернистой, ореховатой, пластинчатой, массивно-плитчатой, массивно-трещиноватой, трещиновато-массивной н массивной (не расчлененной на агрегаты). Первые пять типов приурочены к верхним почвенным горизонтам и не встречаются а породе, что позволяет считать их педогенными. Последний тип характерен для почвообразуюших пород н является л кто генным. Типы порового пространства, специфичные для трещиновато-массивной и массивно-

трещиноватой структуры, не имеют выраженной генетической приуроченности. Наличие смэн между строением норового пространства и структурным состоянием -почвы позволило создать снстеыуком пьютерной диагностики почвенной структуры на основе измерения предложенных морфометрических параметров макропор.

4. Педогенез увеличивает морфологическое разнообразие индивидуальных пор. Поротое пространство покровных и лессовидных суглинков в ходе почвообразования обогащается порами сильноизрезанной И трещнновндноЙ формы.'Помимо формы могут происходить педогенные изменения ориентации лор. Характер профильного изменения формы и ориентации лор является диагностическим показателем почв на уровне генетических типов. В ряду исследованных целинных почв выделены диагностические профили норового пространства, разделяющие подзолистые, дерново-подзолистые, серые лесные почвы и черноземы.

На однородных лочвообразующнх породах педогенез способствует дивергенции типов норового пространства. Основным фактором дивергенции ледогенных типов порового пространства на покровных и лессовидных суглинках Русской равнины являются современные и древние бноклнматические условия.

5. При окультуривании почв строение макропор пахотных горизонтов различных почвенных типов теряет естественно-генетические признаки и приобретает сходные черты, специфичные для комковатой структуры почвы. Происходит агро-генная конвергенция макропорового пространства пахотных почв. Строение мезо* пор (<1-0,03-0,1мм) в большей степени зависит от генетических особенностей распахиваемого материала к может существенно различаться в пахотных почвах разного генезиса.

- Поровое пространство пахотных суглинистых почв характеризуется сезонной изменчивостью иа уровне выделенных типов. Постоянное атрогенное воздействие способствует воспроизводству порового пространства пахотных почв и обусловливает цикличность его годовой динамику.

Изменение порового пространства при сельскохозяйственном воздействии может начинаться с макропор и затем переходить иа мезопоры или, напротив, распространяться от мезопор к макропорам. По первому пути происходит изменение порового пространства при распашке и механическом уплотнении почв, по второму - при орошении почв.

Деградация пахотных почв сопровождается существенным изменением геометрических свойств порового пространства. В зональном ряду пахотных почв в соответствии с минимальной и максимальной трансформацией порового пространства (относительно комковатой структуры) выделено несколько уровней геометрической деградации пахотных горизонтов. Для диагностики геометрической деградации разработаны таблицы, содержащие количественные прндержкн видимой в шлифах пористости, формы и ориентации пор в почвенной массе.

Иа уровне макропор максимальным проявлением геометрической деградации пахотных горизонтов можно считать массивную не расчлененную на агрегаты структуру почвы с округпопоровым типом макропор. Такой тип строения порового пространства не является педогешшм и пахотные горизонты с такой структурой по геометрическому строению макропор не могут быть отнесены к почвенным образованиям.

6. При замене агроценоза на естественный биоценоз строение почвенных пор в течение нескольких десятков-сотен лет восстанавливает основные естественно-генетические черты. В то же время часть признаков пахотных почв может более ста лет сохраняться под пологом естественного биоценоза. В подзоне южной тайги к числу наиболее устойчивых признаков былой распашки относится повышенная макро- и, особенно, мезолорнстость, а также повышенное содержание крупных макролор. В естественных таежных биогеоценозах для регенерации основных показателей строения макролор на локальных нарушенных участках необходимо 100200 лет.

Список работ, опубликованных по теме диссертации.

, 1. Экологическая роль ветровалов. М.; Лесная промышленность. 1983. 190с, (в соавторстве).

2. Основы морфометрнческого анализа пористости почв. //Почвоведение. 1985. № 4, С. 60-69 (в соавторстве).

3. Закономерности изменения физических свойств н мниростроения норового пространства при уплотнении почв. //Вестник с/х науки. 1985. Ks 5. С. 144-146 (в соавторстве).

4. Состав для контрастирования пор в почвенных аншпифах. Авторское свидетельство 1226117, М. 1985г. (в соавторстве).

5. Изменение гидрофизических свойств н микростроения дерново-подзолистой почвы при уплотнении, //Почвоведение. 1985. № 12. С. 35-43 (в соавторстве).

6. О происхождении вторых гумусовых горизонтов дерново-подзолистых почв. //Сб. Эволюция н возраст почв СССР, Пущнно. 1986. С. 138-155 (в соавторстве).

7. Микроморфометрические особенности железистых новообразований н пористости оглеенных почв Западной Грузин. //Сб. Микроморфологические методы изучения почв. Тбилиси. 1986. С.7-8Хв соавторстве).

8. Влияние различных методов высушивания почвенных образцов на строение норового пространства // Сб. Мнкроморфологические методы изучения почв. Тбилиси. 1986. С 14 (в соавторстве).

9. Изменение энергетического состояния воды и структуры норового пространства серой лесной почвы при уплотняющем действии сельскохозяйственной техники. //Доклады ВАСХНИЛ. 1986, № 12. С, 38-40 (в соавторстве).

10. Физические свойства и структура порового пространства серой лесной почвы . при нормированном нагруженнн. //Почвоведение. 1987. № 3. С. 48-56 (в соавторстве).

11.Изменение микростроения почв при зарастания пашнн лесом. //Почвоведение. 1987. № 9, С (в соавторстве).

12. Роль процессов промерзания н оттаивания в разуплотнении почв. //Доклады ВАСХНИЛ. 1987, № 9. С. 12-15 (в соавторстве).

13. Энергетическое состояния воды и структура порового пространства при у плот-пеняющем действии сельскоэяйственной техника //Почвоведение. 1987, № 10. С. 127-135 (в соавторстве). '

14. Структурное состояние чернозема типичного разной длительности сельскохозяйственного использования. //Сб. Микроморфология антрологеннонзмененных почв. М.: Наука, 1988. С 64-74 (в соавторстве).

4j

15. Продолжительность влияния подпахотного рыхления почвы орудиями чнзельно-го типа на агрофизические свойства. //Доклады ВАСХНКЛ. 1988, № б. С. 36-38 (в соавторстве).

16. Изменение структуры порового пространства южных черноземов при орошении. //Сб. Антропогенная и естественная эволюция почв и почвенного покрова. М -Пущнно. 198?. С. 272-273 (в соавторстве). '

17.Измененне структуры подпахотного горизонта дерново-подзолистой почвы при глубоком рыхлении.//Почвоведение. 1989. №6, С. 50-61 (в соавторстве),

18. Способ диагностики уплотненных горизонтов почв. Авторское свидетельство № 1569703, М. 1989г. (в соавторстве).

19. Изменение ориентации порового пространства при уплотнении и разуплотнении почв.//Бюллетень Почвенного нн-та им. В.В. Докучаева. 1989. Вьш. 51. С. 8-9 (в . соавторстве).

20.Морфометрнческое изучение порового пространства почв. //Бюллетень Почвенного нн-та им. В.В. Докучаева. 1989. Вып. 51. С. 68-69.

21.Строение порового пространства орошаемых черноземов юга Украины. //Сб. Минералогический состав и микростроение почв в решении вопросов их генезиса и плодородия. М. 1990. С. 116-124 (в соавторстве).

22. Изменение мнкроморфологических показателей южного чернозема под влиянием орошения. //Докл. Ш съезда почвоведов и агрохимиков УССР. Харьков. 1990. С 76-78 (в соавторстве).

23.Строение ■ порового' пространства ортштенновых почв Западной Грузии. //Сообщения АН Грузинской ССР. 1990. 138. № 1.С. 113-116(всоавторстве).

24. Изменение микростросния дерново-подзолистых почв при сельскохозяйственном освоении. //Сб. Деградация и восстановление лесных почв. М.: Наука. 1991. С. 244-251 (в соавторстве).

25. Влияние луговой н лесной растительности на микроструктурное состояние старопахотных почв,//Почвоведение. 1991.№ U.C.39-50(всоавторстве).

26. Строение порового пространства дерново-подзолистых почв при длительном внесении удобрений.//Почвоведение, 1991. № 12. С. 24-38 (в соавторстве).

27.Мнкроморфометрическая классификация и диагностика строения порового пространства почвы. //Почвоведение. 1993. № 6. С. 49-56 (в соавторстве).

28. Мнкроыорфом етрид порового пространства почвы и диагностика почвенной структуры.//Почвоведение. 1994. № 11. С. 42-49.

29. Варьирование микроморфометрнческих показателей порового пространства в пахотном типичном черноземе. //Почвоведение. 1995. № 12, С. 1469-1478 (в соавторстве).

30. Компьютерный анализ изображения в мнкроморфологнн почв. //Сб. тезисов докладов II съезда Общества почвоведов при РАН. 19 96. Санкт-Петербург. Кн. 2. С. 220-221.

31. Annual cycle of pore space changes in arable horizons of gray forest soils. //Soil micromorphology. 10th International working meeting on soU micromorphology. 1996. Moscow. P. 122 (в соавторстве).

32.Micromorphological criteria for evaluating the status of southern Ukraine irrigated chernozems. //Soil micromorphology. 10th International working meeting on soil micromorphology. 1996. Moscow. P. 108 (в соавторстве).

33. Водный режим и струюурно-тдрофшические показатели дерново-подзолистых почв при минимизации обработки. //Почвоведение. 1997. № 3. С, 360-367 (в соавторстве).

34. Geometry of the pore space of arable horizons In clay soils. Problems of antropogenic soil formation. //Proceedings of international conference. 1997. Moscow. P. 231-233.

35. Сезонная динамика мякро строения переуплотненных почв. // Сб."Совремешше проблемы использования почвенных ресурсов и повышения их производительной способности**. 1997. Беларусь. г.Горки, С. 123-124 (в соавторстве). .

36. Динамика строения порового пространства при уплотнении и разуплотнении пахотных почв.//Почвоведение. 1998. №2. С. 167-175 (в соавторстве),

37.Трансформация порового пространства уплотненных почв в ходе сезонного промерзании и оттаивания. // Почвоведение. 1998, Ki II. С 1371-1381 (в соавторстве).

38. Micromorphometric types of pore space arrangement in loamy soils of Russian plain. // Summaries. 16th world congress of soil science. Montpellier. France. 20-26 august 1998, V.2. P. 565.

39. Геометрия порового пространства ирригационных корок на юге Украины. // Сб. Генеза, географм та еколопя грунтов. Льв1в. 1999. С. 70-73 (в соавторстве).

40. Мшфоморфометрия порового пространства покровных и лессовидных суглинков. //Почвоведение. В печати (в соавторстве).

Приложение.

Приведена программа диагностики (распознавания) типа строейня порового пространства (ПП) почв. Программа реализует распознавание типа строения ГШ по системе линейных дискриминантам* функций (ЛДФ), построенных по обучающим выборкам для 8 выделенных типов ПП. Типизация и диагностика разработаны для макропор размером 0.1-2.0 мм. Параметры ЛДФ и интервалы проекций обучающих классов на ЛДФ введены в тело программы, поэтому программа предметно и содержательно узко специализирована конкретно для данной задачи.

Тирож 1^0 m Зон» No.,,c% Отпечатано АО "Мэйн" r-Mooseo ten. 261-7327,265-8720

Содержание диссертации, доктора сельскохозяйственных наук, Скворцова, Елена Борисовна

Введение.

1. ОБЩИЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ О ПОРОВОМ ПРОСТРАНСТВЕ ПОЧВЫ

1.1. Общая пористость почвы.

1.2. Дифференциальная пористость почвы.

1.3.Морфогенетическая характеристика пор.

1 АПоровое пространство как элемент почвенной структуры.

2. ОСНОВЫ МОРФОМЕТРИЧЕСКОГО АНАЛИЗА ПОРОВОГО ПРОСТРАНСТВА ПОЧВЫ.

2.1. Автоматический анализ изображения в микроморфометрии почв.

2.2. Основные морфометрические показатели при компьютерном анализе изображения.

2.3. Методические проблемы морфометрии почвенных пор.

2.4. Погрешности определения морфометрических показателей пор.

2.5. Учет пространственного варьирования строения пор при морфометрических исследованиях.

3. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ.

3.1. Объекты исследования.

3.2. Методы исследования.

4. ДИАГНОСТИКА СТРОЕНИЯ ПОРОВОГО ПРОСТРАНСТВА И СТРУКТУРЫ ПОЧВЫ ПО МОРФОМЕТРИЧЕСКИМ ПОКАЗАТЕЛЯМ ПОР.

4.1. Пути и методы характеристики формы почвенных пор.

4.2. Обобщенный фактор формы пор и трещин в шлифах.

4.3. Морфометрическая классификация и диагностика строения макропорового пространства почвы.

4.4. Распознавание агрегатной структуры почвы по морфометрическим показателям почвенных макропор.

5. ПОРОВОЕ ПРОСТРАНСТВО ЦЕЛИННЫХ ПОЧВ.

5.1. Строение порового пространства покровных и лессовидных суглинков.

5.2. Строение порового пространства целинных почв на покровных и лессовидных суглинках.

5.3. Закономерности педогенного формирования порового пространства и структуры целинных почв.

6. ПОРОВОЕ ПРОСТРАНСТВО ПАХОТНЫХ ПОЧВ.

6.1. Особенности строения порового пространства пахотных горизонтов суглинистых почв.

6.2. Поровое пространство пахотных черноземов при разных видах и длительности механической обработки.

6.3. Поровое пространство серых лесных почв, уплотненных сельскохозяйственной техникой.

6.4. Поровое пространство дерново-подзолистых почв при внесении органических и минеральных удобрений.

6.5. Поровое пространство орошаемых черноземов.

6.6. Основные закономерности агрогенной трансформации порового пространства пахотных почв.

7. ВЛИЯНИЕ ЕСТЕСТВЕННЫХ БИОЦЕНОЗОВ НА ПОРОВОЕ

ПРОСТРАНСТВО НАРУШЕННЫХ ПОЧВ.

7.1. Изменение порового пространства при ветровальных педотурбациях лесных почв.

7.2. Изменение порового пространства при зарастании пахотных почв естественной растительностью.

7.3. Основные закономерности регенерации почвенных пор под влиянием естественных биоценозов.

Введение Диссертация по биологии, на тему "Строение порового пространства естественных и антропогенноизмененных почв"

Актуальность темы. Свойства порового пространства относятся к числу важных характеристик почвы. Поры служат резервуаром для почвенного раствора и воздуха, являются ареной жизнедеятельности корней, микрофлоры и фауны, обуславливают возможность и характер передвижения влаги и газов, влияют на теплообмен в почвенной толще. В то же время поры являются одним из элементов пространственной организации почвенной массы. Строение почвенных агрегатов и порового пространства тесно взаимосвязано, поэтому свойства пор можно рассматривать как показатель структурного состояния почвы.

При изучении пористости почвы большое значение имеют морфометри-ческие методы, которые непосредственно характеризуют геометрическое строение порового пространства. Ранее морфометрия порового пространства не получала должного развития в связи с отсутствием технической базы. Особенно мало изучены форма и ориентация пор, играющие важную роль в строении почвы и осуществлении почвенных процессов. В настоящее время благодаря появлению компьютерных анализаторов изображения морфометрическое изучение порового пространства приобретает большое теоретическое и прикладное значение. Количественные данные о строении пор актуальны для моделирования почвенных процессов, классификации и диагностики почв на разных уровнях их организации, мониторинга антропогенной эволюции почв. Морфометрическое изучение пористости раскрывает новые возможности для характеристики и диагностики структурного состояния почв.

Специфика структурной организации почвы как биокосного тела ярко проявляется на агрегатном уровне. В настоящее время поровое пространство почв на агрегатном уровне исследовано недостаточно. Данная работа посвящена изучению морфологического строения межагрегатных и внутриагрегатных пор с позиций почвенной структуры.

Цели работы. Разработка концепции, раскрывающей роль порового пространства в структурной организации почвы на агрегатном уровне. Выявление основных закономерностей изменения порового пространства пылеватосуглинистых пород при почвообразовании. Характеристика агрогенной эволюции строения порового пространства при окультуривании и деградации пахотных суглинистых почв.

Задачи исследования. 1. Решение методических проблем использования компьютерного анализа изображения для морфометрического исследования порового пространства пород и почв. 2. Разработка количественных показателей формы отдельных пор и порового пространства почвы в целом. 3. Разработка основ типизации порового пространства по морфометрическим показателям. 4. Накопление морфометрических данных для построения диагностических моделей строения порового пространства почв на покровных и лессовидных суглинках. 5. Разработка системы компьютерной диагностики строения порового пространства и структурного состояния почвы на агрегатном уровне организации. 6. Морфометрическое изучение порового пространства зонального ряда целинных почв на покровных и лессовидных суглинках. 7. Морфометрическое изучение порового пространства пахотных аналогов этих почв при различном сельскохозяйственном воздействии. 8. Исследование динамики порового пространства пахотных горизонтов суглинистых почв при сезонной смене природных условий и при зарастании пашни естественной растительностью. Исследование естественной регенерации порового пространства на нарушенных участках целинных лесных почв.

Основные защищаемые положения. 1. Разработанный базовый блок морфометрических показателей формы, ориентации и размеров почвенных пор позволяет осуществлять компьютерную типизацию и диагностику строения порового пространства и структурного состояния почвы на агрегатном уровне организации. 2. В ходе почвообразования на покровных и лессовидных суглинках европейской территории России увеличивается морфологическое разнообразие отдельных пор и порового пространства в целом. Суглинистые почвы зонального ряда: подзолистые, дерново-подзолистые, серые лесные и черноземы на типовом уровне различаются по характеру профильного изменения порового пространства. 3. Распашка и окультуривание суглинистых почв разного генезиса способствует формированию в пахотных горизонтах однотипного межагрегатного порового пространства, характерного для комковатой структуры почвы. Отклонения от данного типа строения пор диагностируют агрогенную деградацию порового пространства и структуры пахотных горизонтов. 4. При зарастании пахотных почв естественной растительностью в пахотных горизонтах происходит регенерация основных естественно-генетических признаков порового пространства.

Научная новизна работы. Дано расширенное представление о роли порового пространства в структурной организации почв. Разработан новый подход к изучению почвенной структуры. На основе компьютерного анализа изображения получены морфометрические данные о поровом пространстве основных генетических типов автоморфных суглинистых почв европейской территории России. Показаны количественные различия в строении порового пространства лессовидных почвообразующих пород и развитых на них почв. Разработаны основы морфометрической типизации порового пространства. Выявлены педо-генные и литогенные типы строения порового пространства на агрегатном уровне организации почвы. Установлено влияние почвообразования на строение порового пространства в рамках отдельного почвенного профиля и в масштабе почвенного покрова. Определены закономерности изменения порового пространства при окультуривании почв. Выявлена специфика организации макропор и мезопор в пахотных горизонтах. Выделены различные уровни морфометрического изменения порового пространства (относительно комковатого строения почвы) при сельскохозяйственном освоении. Охарактеризована динамика строения порового пространства пахотных горизонтов в течение годового цикла. Установлен характер и скорость регенерации порового пространства при восстановлении естественной растительности на нарушенных и залежных почвах.

Практическое значение. Разработан новый количественный показатель формы отдельных пор и порового пространства в целом. Создана система компьютерной типизации и диагностики строения порового пространства. Разработана диагностика структурного состояния почвы на агрегатном уровне организации по строению порового пространства в плоских срезах почвы. Построены диагностические «профили порового пространства» для основных типов суглинистых почв европейской территории России: подзолистых, дерново-подзолистых, серых лесных и черноземов. Разработан блок морфометрических параметров и показателей для определения уровней агрогенного изменения порового пространства и структуры пахотных горизонтов суглинистых почв.

Диссертационная работа выполнена в лаборатории минералогии и микроморфологии почв Почвенного института им. В.В. Докучаева РАСХН. Подготовка диссертации проводилась в докторантуре Почвенного института им. В.В. Докучаева. Автор выражает глубокую благодарность организатору докторантуры директору Почвенного института им. В.В. Докучаева академику РАСХН профессору JI.JI. Шилову, научному консультанту данной работы заведующему лабораторией минералогии и микроморфологии почв доктору с.-х. наук профессору Б.П. Градусову и доктору сельскохозяйственных наук Т.В. Туренной, под руководством которой проводились первые микроморфометрические исследования автора. Значительная часть экспедиционных и стационарно-опытных работ была проведена совместно с сотрудниками Почвенного института и других организаций. Автор благодарен многочисленным соавторам и коллегам: В.Л. Афонскому, Р.Ф. Байбекову, О.Ю. Барановой, В.Н. Бганцову, И.И. Васеневу, М.П. Верба, М.В. Грачевой, В.Н. Дмитренко, Е.В. Достовало-вой, С.Н. Зайцеву, Т.П. Коковиной, И.В. Кузнецовой, Е.В. Кулинской, В.В. Лежаве, А.О. Макееву, Л.Г. Мачавариани, Д.Р. Морозову, С.П. Позняку, ЗА. Прохоровой, С.И. Санжаровой, П.М. Сапожникову, В.Ф. Уткаевой, A.C. Фриду, Н.П. Чижиковой, В.Н. Шептухову, В.И. Шуриковой, В.Н. Щепотьеву, Е.Ю. Якименко, Е.А. Яриловой. Особую признательность автор испытывает к Э.Ф. Мочаловой, выполнившей основной объем работ по изготовлению микроморфологических шлифов. Без участия Э.Ф. Мочаловой проведение данной работы было бы невозможно. Автор глубоко благодарен [Е.А. Дмитриеву!, Л.О. Кар-пачевскому, В.А. Рожкову, М.С. Симаковой и Н.Б. Хитрову и за полезные советы и консультации.

Заключение Диссертация по теме "Почвоведение", Скворцова, Елена Борисовна

Выводы.

1. Комплексная биокосная природа почвы обусловливает полигенетичность почвенных пор и определяет их существенную роль в пространственной организации почвы. Поровое пространство и структурные отдельности являются взаимодополняющими элементами почвенного строения. Морфология порового пространства отражает форму и расположение твердых структурных элементов. Морфометрические параметры порового пространства являются важными показателями структурного состояния почвы.

2. Морфометрические свойства порового пространства наиболее полно характеризуются при компьютерном анализе изображения. Строение порового пространства может быть описано комплексом геометрических показателей пор в плоских срезах почвы (шлифах). К числу основных геометрических показателей относится форма пор. Для ее количественной характеристики разработан фактор формы Б, сочетающий в себе показатели изрезанности и изометричности пор. Фактор формы Б позволяет различать поры следующей формы: округлые (0,8<Р<1,0), изометричные слабоизрезанные (0,6<Р<0,8), изометричные изрезанные (0,4<Р<0,6), вытянутые изрезанные (0,2<Р<0,4) и трещиновидные (Р<0,2). Кроме формы, важное диагностическое значение имеют ориентация и размеры пор. На базе количественного соотношения пор различной формы, ориентации и размеров разработаны основы типизации строения порового пространства пород и почв.

3. Методами автоматической численной классификации установлено, что в суглинистых почвах и породах европейской территории России на агрегатном уровне организации распространено 8 основных типов строения порового пространства. Типы различаются характером распределения макропор ((1>0,1мм) по фактору формы Р и ориентации, а также средней длиной макропор в шлифах. Выявленные типы строения порового пространства специфичны для следующих агрегатных структур: комковатой, зернистой, ореховатой, пластинчатой, массивно-плитчатой, массивно-трещиноватой, трещиновато-массивной и массивной (не расчлененной на агрегаты). Первые пять типов приурочены к верхним почвенным горизонтам и не встречаются в породе, что позволяет считать их педогенными. Последний тип характерен для почвообразующих пород и является литогенным. Типы порового пространства, специфичные для трещиновато-массивной и массивно-трещиноватой структуры, не имеют выраженной генетической приуроченности. Наличие связи между строением порового пространства и структурным состоянием почвы позволило создать систему компьютерной диагностики почвенной структуры на основе измерения предложенных морфометрических параметров макропор.

4. Педогенез увеличивает морфологическое разнообразие индивидуальных пор. Поровое пространство покровных и лессовидных суглинков в ходе почвообразования обогащается порами сильноизрезанной и трещиновидной формы. Помимо формы могут происходить педогенные изменения ориентации пор. Характер профильного изменения формы и ориентации пор является диагностическим показателем почв на уровне генетических типов. В ряду исследованных целинных почв выделены диагностические профили порового пространства, разделяющие подзолистые, дерново-подзолистые, серые "лесные почвы и черноземы.

На однородных почвообразующих породах педогенез способствует дивергенции типов порового пространства. Основным фактором дивергенции педоген-ных типов порового пространства на покровных и лессовидных суглинках Русской равнины являются современные и древние биоклиматические условия.

5. При окультуривании почв строение макропор пахотных горизонтов различных почвенных типов теряет естественно-генетические признаки и приобретает сходные черты, специфичные для комковатой структуры почвы. Происходит агрогенная конвергенция макропорового пространства пахотных почв. Строение мезопор (<1=0,03-0,1мм) в большей степени зависит от генетических особенностей распахиваемого материала и может существенно различаться в пахотных почвах разного генезиса.

Поровое пространство пахотных суглинистых почв характеризуется сезонной изменчивостью на уровне выделенных типов. Постоянное агрогенное воздействие способствует воспроизводству порового пространства пахотных почв и обусловливает цикличность его годовой динамики.

Изменение порового пространства при сельскохозяйственном воздействии может начинаться с макропор и затем переходить на мезопоры или, напротив, распространяться от мезопор к макропорам. По первому пути происходит изменение порового пространства при распашке и механическом уплотнении почв, по второму - при орошении почв.

Деградация пахотных почв сопровождается существенным изменением геометрических свойств порового пространства. В зональном ряду пахотных почв в соответствии с минимальной и максимальной трансформацией порового пространства (относительно комковатой структуры) выделено несколько уровней геометрической деградации пахотных горизонтов. Для диагностики геометрической деградации разработаны таблицы, содержащие количественные придержки видимой в шлифах пористости, формы и ориентации пор в почвенной массе.

На уровне макропор максимальным проявлением геометрической деградации пахотных горизонтов можно считать массивную не расчлененную на агрегаты структуру почвы с округлопоровым типом макропор. Такой тип строения порового пространства не является педогенным и пахотные горизонты с такой структурой по геометрическому строению макропор не могут быть отнесены к почвенным образованиям.

6. При замене агроценоза на естественный биоценоз строение почвенных пор в течение нескольких десятков-сотен лет восстанавливает основные естественно-генетические черты. В то же время часть признаков пахотных почв может более ста лет сохраняться под пологом естественного биоценоза. В подзоне южной тайги к числу наиболее устойчивых признаков былой распашки относится повышенная макро- и, особенно, мезопористость, а также повышенное содержание крупных макропор. В естественных таежных биогеоценозах для регенерации основных показателей строения макропор на локальных нарушенных участках необходимо 100-200 лет.

Заключение.

Проведенные исследования посвящены геометрическому строению порово-го пространства почвы. В то же время эти исследования можно рассматривать в более широком смысле - как изучение пространственной организации почвы в целом. С пространственно-геометрических позиций почва является сложной системой многопорядковых структурных отдельностей и пор между ними. При этом строение пор отражает геометрические аспекты почвенной структуры. Такой пространственно-геометрический подход положен в основу данной работы.

Прямое исследование строения пор проводят морфологическими и микроморфологическими методами. Специфика этих методов в том, что они характеризуют почву в статичном состоянии. Применение статичного метода к динамичной почве вызывает множество методологических и методических проблем. Ряд проблем связан также с изучением объемных трехмерных образцов. Тем не менее, морфологические подходы к анализу почвенных пор незаменимы и актуальны. Только морфологический анализ прямо характеризует размеры, форму и ориентацию пор - важнейшие показатели почвенного строения. Перспектива получения прямых количественных показателей строения порового пространства мирит с необходимостью специальных, часто непростых, методических решений.

Проведенные исследования опираются на следующие методологические положения;

1. Согласно законам стереологии трехмерную систему почвенных пор можно характеризовать по строению пор в двумерных плоских срезах почвы (шлифах и аншлифах).

2. Совокупность пор в шлифах можно рассматривать как образ порового пространства агрегатов, морфонов и горизонтов почвы в целом, что позволяет проводить геометрическую типизацию порового пространства почв на основе морфометрического анализа.

3. Вертикальная очередность почвенных горизонтов характеризуется вертикальным набором типов строения порового пространства и вертикальным распределением морфометрических параметров пор, что позволяет установить дополнительный диагностический показатель почв - геометрический профиль порового пространства.

Перечисленные положения морфологического и морфометрического анализа справедливы для всех уровней структурной организации почвы. Однако для агрегатного и морфонного уровней морфометрическое изучение пор является особенно продуктивным. В поровом пространстве эти уровни представлены межагрегатными порами и крупными фракциями внутриагрегатных пор, значительная часть которых слагает пористость аэрации или занята гравитационной влагой. Физические методы анализа не характеризуют структуру пор в данном диапазоне. В то же время именно эти поры особенно специфичны для почвы как биокосного тела, поскольку отражают педогенную агрегированность при активном участии биологического фактора.

Главным теоретическим и практическим результатом проведенных исследований является возможность автоматизированной диагностики и оценки геометрических аспектов структурного состояния почвы на агрегатном и морфонном уровнях организации. Это открывает новые подходы к решению многих задач почвоведения. Так, становятся более реальными: количественный мониторинг почвенного строения, моделирование почвенных процессов с учетом геометрии пор и агрегатов, добавление к существующим диагностическим показателям почв новых компонентов. Морфометрические параметры пор являются критерием сохранения в почвенном строении палеопедогенных признаков. Полученные нами данные показали, что строение порового пространства сочетает в себе динамичность почвы-момента и устойчивость почвы-памяти. На это указывает анализ порового пространства вторых гумусовых горизонтов, изучение почв, имеющих в своей истории период распашки и окультуривания. Не вошедшие в диссертацию наблюдения показывают, что при глубоком чизелевании дерново-подзолистых почв фрагменты нарушенных горизонтов А2В на внутриагрегатном уровне сохраняют генетически обусловленное строение пор (Шептухов, Галкина, Скворцова, 1988).

Изучение зонального ряда суглинистых почв показало принципиальное отличие порового пространства почв от порового пространства пород, позволило выявить педогенные и литогенные типы порового пространства, установить особенности профильного распределения морфометрических параметров макро- и мезопор. Полученные результаты указывают на следующую закономерность. Педогенные типы макропорового пространства не имеют четкой приуроченности к исследованным типам почв. Одинаковые типы строения макропор могут встречаться в различных типах почв. Так, горизонтально-трещиноватое поровое пространство наблюдается в подзолистых, дерново-подзолистых, серых лесных почвах. Сетчатое поровое пространство обнаруживается в различных горизонтах всех исследованных почв, включая чернозем (таблица 41). В то же время профильное распределение педогенных типов макропор в различных типах почв неодинаково. Оно имеет определенную почвенно-генетическую специфику. Это справедливо также для профильного распределения отдельных диагностических показателей строения порового пространства (содержания пор с Р<0,2, содержания горизонтальных и вертикальных пор). Таким образом, формирование педогенных типов порового пространства является общим результатом почвообразования, а формирование «профилей порового пространства» носит более специфический характер и может диагностировать различные почвы на типовом уровне.

Изучение пахотных горизонтов суглинистых почв выявило способность мезопор при низких и средних уровнях окультуренности сохранять генетически обусловленные признаки зональных почвенных типов. В отличие от них макропоры при сельскохозяйственном освоении быстро теряют естественно-генетические свойства и независимо от исходного почвенного типа приобретают черты, специфичные для почв агроценоза. Макропоровое пространство пахотных горизонтов характеризуется высоким содержанием изометричных изрезанных пор упаковки комковатых агрегатов и низким содержанием пор другой формы. Любые отклонения от данного состояния отражают неблагоприятные изменения в строении почвы. В связи с этим предложено понятие геометрической деградации порового пространства и структуры пахотных горизонтов, которая заключается в отклонении от комковатого строения. Геометрическая деградация может проявляться в относительном избытке трещиновидных макропор (при трещиноватом строении почвы) или в относительном избытке округлых макропор (при массивном строении почвы). Важным признаком геометрической деградации является переориентация пор в горизонтальном направлении.

В заключение отметим выявленную в работе связь строения порового пространства с биологическими факторами почвообразования. Исследования показали, что биоценотические изменения приводят к изменению структурной организации верхних почвенных горизонтов. Это может быть локальная регенерация почвенной структуры на нарушенных участках под пологом развитого фитоценоза, а может быть фронтальное преобразование почвенного строения в результате смены растительного покрова. Различные типы биоценозов формируют различные типы порового пространства. При этом важное значение имеет не только фитокомпо-нент биоценоза, но также его зоокомпонент и связанные с биоценозом местные микроклиматические условия.

Проведенное исследование позволило ориентировочно оценить скорость естественной регенерации порового пространства суглинистых почв. Анализ различных этапов зарастания целинных нарушенных почв и залежных пахотных почв показал, что общая продолжительность восстановления основных естественно-генетических признаков порового пространства соизмерима с жизнью одного-двух поколений древостоя.

Библиография Диссертация по биологии, доктора сельскохозяйственных наук, Скворцова, Елена Борисовна, Москва

1.Б. Влияние различных природных угодий на гумусовый профиль и групповой состав гумуса дерново-подзолистых почв. // Сб. Преобразование почв Нечерноземья при сельскохозяйственном освоении. М. 1981. С.3-7.

2. Александровский А.Л. Эволюция почв Восточно-Европейской равнины в голоцене. М. Наука. 1983. 150 с.

3. Алифанов В.М. Палеогеографические аспекты формирования серых лесных почв. // Сб. Генезис, плодородие и мелиорация почв. Пущино. 1980. С.44-58.

4. Андроников B.JI., Лебедева И.И., Тонконогов В.Д., Панкова Е.И. Проблемы антропогенной эволюции почвенного покрова СССР. // Сб. Антропогенная и естественная эволюция почв и почвенного покрова. Пущино. 1989. С.5-6.

5. Антипов-Каратаев И.Н., Филиппова В.И. Влияние длительного орошения на почвы. М. 1955.

6. Апарин Б.Ф., Васильев A.M. Морфологические и физико-химические особенности залежных дерново-подзолистых почв на двучленных породах Новгородской области. // Сб. История развития почв СССР в голоцене. Пущино. 1984. С.7-20.

7. Афанасьев Н.Ф., Бочко P.A., Чигирев A.A. Автоматизация структурного анализа микрообъектов горных пород по их электронно-микроскопическим изображениям. // Вестник МГУ, серия физ., астрон., 1972. N 3. Т. 13. С.263-270.

8. Ахтырцев Б.П. Серые лесные почвы Центральной России. Воронеж. 1979.

9. Байбеков Р.Ф. Влияние длительного применения удобрений на физические и биологические свойства дерново-подзолистых почв. // Автореферат дис. канд. с.-х. наук. М. 1985. 25 с.

10. Баранова О.Ю. Антропогенные изменения дерново-подзолистых почв и их эволюция при лесовозобновлении. Автореферат дисс. .кандидата биологических наук. М. 1987. 23 с.

11. Баранова О.Ю., Номеров Г.Б., Строганова М.Н. Изменения свойств пахотных дерново-подзолистых почв при зарастании их лесом. // Сб. Почвообразование в лесных биогеоценозах. М. Наука. 1989. С.60-78.

12. Басевич В.Ф. Педотурбации при вывале деревьев и их роль в формировании почвенного покрова лесных биогеоценозов. Автореферат дис. канд. биол. наук. М. 1981.24 с.

13. Биланчин Я.М., Жанталай П.И. Микроморфология гумусового горизонта орошаемых черноземов юга Украины. // Бюл. Почвенного ин-та им. В.В.Докучаева. М. 1989. Вып. 51. С. 13-14.

14. Благовидов H.J1. Сущность окультуривания подзолистых почв. // Почвоведение. 1954.N 2. С.46-60.

15. Бондарев А. Г. Порозность почв солонцового комплекса Заволжья. // Сб. Физические условия почвенного плодородия. Москва. 1978. С. 70-78.

16. Бондарев А.Г. Агрофизические свойства и водный режим почв сухостепной зоны Нижнего Поволжья, их изменение и оптимизация в условиях орошения. Автореферат диссертации .доктора с.-х. наук. Москва. 1985. 44 с.

17. Бондарев А.Г. Проблема уплотнения почв сельскохозяйственной техникой и пути ее решения. // Почвоведение. 1990. N 5. С. 31-37.

18. Бондарев А.Г., Сапожников П.М., Уткаева В.Ф., Щепотьев В.Н. Изменение физических свойств и плодородия почв при уплотнении движителями сельскохозяйственной техники. // Научные труды ВИМ. 1988. Т. 118. С. 46-57.

19. Бочко P.A. Возможности электронной микроскопии при инженерно-геологическом изучении глин. Автореферат канд. диссертации. М. МГУ. 1971. 24 с.

20. Быстрицкая T.JL, Герасимова М.И. О годовом цикле современного черноземного процесса. // Почвоведение. 1988. N 6. С. 5-16.

21. Васенев И.И. Влияние ветровала на развитие таежных подзолистых почв (на примере ельников Центра Русской равнины) Автореферат канд. дисс. М. 1987. 24 с.

22. Васенев И.И., Таргульян В.О. Ветровал и таежное почвообразование. М. Наука. 1995. 247 с.

23. Васильевская В.Д., Шварова Т.Ю. Особенности перехода подзолистых почв в дерново-подзолистые (на примере почв Вологодской области). // Сб. История развития почв СССР в голоцене: Тез. докл. на Всес. конф. (Пущино, 4-7 декабря 1984г.). Пущино. 1984. С.35.

24. Величко A.A., Маркова А.К. Две главные группы крупных пор в лессах. // Доклады АН СССР, серия геология. 1971. Том 197. N 4. С.899-902.

25. Верба М.П. Внутригоризонтное выветривание в разных типах почв таежной зоны европейской территории СССР. Дисс. канд. с.-х. наук. М. 1987. 202с.

26. Верба М.П., Девятых В.А. Изменение микроморфологического строения сероземно-луговой гипсоносной почвы при промывке (модельный опыт). // Почвоведение. 1992. N 8. С. 88-96.

27. Владыченский С.А. О точности микроскопических исследований почв. // Вестник МГУ, серия биологии, почвоведения, геологии, географии. 1959. N2. С.85-88.

28. Воронин А.Д. Структурно-функциональная гидрофизика почв. М. Изд-во МГУ. 1984. 204 с.

29. Воронин А.Д. Основы физики почв. МГУ. 1986. 244 с.

30. Воронин А.Д. Энергетическая концепция физического состояния почв. // Почвоведение. 1990. N 5. С. 7-19.

31. Воронин А.Я. Комплексная модель оценки почвенно-экологических условий формирования урожайности сельскохозяйственных культур. // Сб. Плодородие почв: проблемы, исследования, модели. Москва. 1985. С.69-76.

32. Воронков H.A., Кожевникова С.А., Шомполова В.А. Температурный режим почв под лесом и залежью в условиях Подмосковья. // Почвоведение. 1979. N 6. С. 90-99.

33. Втюрина Е.А., Втюрин Б.И. Льдообразование в горных породах. М. 1970. 279 с.

34. Гагарина Э.И., Зверева Т.С., Зуев B.C., Романова Л.Г., Чижикова Н.П. Опыт дробного изучения илистой фракции почвообразующих пород. // Вестник СПбГУ, серия 3, 1992. вып.1 (N3). С.92-104.

35. Гагарина Э.И., Панасенко И.Н., Кулин Н.И. Изменение микростроения южного чернозема при капельном орошении. // Микроморфология антропогенно измененных почв. М. 1988. С. 98-106.

36. Гедымин A.B. Влияние истории использования земель на некоторые свойства почв бассейна Валдайского озера. // Сб. Природные ресурсы и вопросы их рационального использования. М. 1976. С.27-53.

37. Герасимов И.П., Величко A.A., Морозова Т.Д., Фаустова М.А. Микроморфологический метод в изучении лессовых образований и первые результаты его применения. // Сб. Современный и четвертичный континентальный литогенез. М. Изд-во Наука. 1966. С. 5-16.

38. Герасимова М.И. Подходы к микроморфологическому анализу антропогенно измененных почв. Сб. Микроморфология антропогенно измененных почв. М. Наука. 1988. С. 18-30.

39. Герасимова М.И. Микроморфологическая диагностика и микроморфотипы почв. Автореферат докт. диссертации. М. Изд-во МГУ. 1992. 43 с.

40. Герасимова М.И., Быстрицкая T.JI. Влияние типа использования территории на микростроение обыкновенных черноземов. // Сб. Микроморфология антропогенно измененных почв. М. Наука. 1988. С. 46-55.

41. Герасимова М.И., Губин C.B., Шоба С.А. Микроморфология почв природных зон СССР. Пущино. 1992. 215 с.

42. Глаголев A.A. Геометрические методы количественного анализа агрегатов под микроскопом . Львов. Госгеолитиздат. 1941.

43. Гоголев И.Н., Баер P.A. Орошаемые черноземы и темно-каштановые почвы юга Украины и управление их водно-солевым режимом и плодородием. // Сб. Успехи почвоведения. М. 1986. С. 238-244.

44. Гоголев И.Н., Позняк С.П., Тортик Н.И., Аргирова А.Н. Поверхностно-осолонцованные орошаемые черноземы юга Украины и их мелиорация. // Сб. Пути повышения продуктивности солонцовых земель. Новосибирск. 1986. С. 213215.

45. Гоголев И.Н., Позняк С.П., Тортик Н.И., Клывняк В.А. Генетические особенности и свойства черноземов, орошаемых водами опресненного лимана Сасык и пути повышения их продуктивности. // Агрохимия и почвоведение. 1988. Вып. 51. С. 61-66.

46. Гоголев И.Н., Позняк С.П., Турсина Т.В. Особенности микроморфологического строения черноземов юга Украины при орошении. // Бюлл. Почвенного ин-таим. В.В. Докучаева. 1989. Вып. 51. С. 11-12.

47. Горшков Г.П., Якушова А.Ф. Общая геология. М. МГУ. 1973. 592 с.

48. Градусов Б.П. Глинистые минералы основных типов почв земледельческих областей СССР. Автореферат дисс. .доктора с.-х. Наук. М. 1980. 40 с.

49. Градусов Б.П., Урусевская И.С. Шоба С.А. Микроморфологические и глинисто-минералогические особенности серых лесных почв центра Русской равнины. // Вестник МГУ. Сер. почвоведение. 1981. N2.

50. Гринченко A.M., Муха В.Д., Чесняк Г.Я. Трансформация гумуса при сельскохозяйственном использовании почв. // Вестник с.-х. науки. 1979. N 1. С. 36-40.

51. Губин C.B. Диагностика ранних этапов изменения почв трехчленного комплекса Прикаспийской низменности при их освоении. // Сб. Микроморфология антропогенно измененных почв. М. Наука. 1988. С. 80-88.

52. Дмитриев Е.А. Полевой почвенный пантограф. // Почвоведение. 1977. N 9. С. 147-150:

53. Дмитриев Е.А. Математическая статистика в почвоведении. М. Изд-во МГУ. 1995. 319 с.

54. Дмитриев Е.А., Карпачевский Л.О., Скворцова Е.Б. Роль вывалов в формировании почвенного покрова в лесах. Сб. Генезис и экология почв Центрально-лесного государственного заповедника. М. Наука. 1979. С. 111-120.

55. ДобровольскийГ.В. Микроморфологический контроль процесса освоения и окультуривания дерново-подзолистых почв. // Сб. Микроморфология антропогенно измененных почв. М. Наука. 1988. С.31-36.

56. Добровольский Г.В., Федоров К.Н., Балабко П.Н., Шоба С.А. Микроморфологическая диагностика окультуренности дерново-подзолистых почв. // Тез. докл. V Всесоюзного съезда почвоведов. Минск. 1977. T.V. С. 155-156.

57. Добровольский Г.В., Шоба С.А. Растровая электронная микроскопия почв. М. Изд-во МГУ. 1978. 142 с.

58. Долгов И.С., Кузнецова И.В. Структура черноземных почв и основные особенности систем их механической обработки. // Научн. труды Курской с.-х. опыта, станции. 1969. Т.З. С.50-62.

59. Достовалова Е.В. Турсина Т.В. Микроморфологические особенности слитых черноземов Ставропольского края и их изменение в результате орошения. // Сб. Микроморфология антропогенно измененных почв. М. 1988. С. 114-123.

60. Дояренко А.Г. К изучению структуры почвы как соотношения некапиллярной и капиллярной скважности и ее значения в плодородии почвы. // Научно-агрономический журнал. 1924. N 7-8. ( А.Г. Дояренко. Избранные сочинения. 1963. С. 116-140).

61. Дояренко А.Г. Дифференциальная скважность как показатель почвенной структуры. // Социалистическое зерновое хозяйство. 1941. N 1. ( А.Г. Дояренко. Избранные сочинения. 1963. С. 205-223).

62. Ельников И.И. Задачи и методы информационного обеспечения моделей плодородия. // Сб. Плодородие почв: проблемы, исследования, модели. Москва. 1985. С.77-86.

63. Ершов Э.Д. Криолитогенез. М. 1982. 212 с.

64. Жесткова Т.Н. Формирование криогенного строения грунтов. М. 1982. 216с.

65. Жесткова Т.Н., Заболотская М.И., Рогов В.В. Криогенное строение мерзлых пород. М. 1980. 135 с.

66. Журов A.B. Изготовление больших аншлифов с целью изучения порового пространства почв. //Почвоведение. 1984. N 12. С. 132-135.

67. Журов A.B. Способ и препараты для трехмерного изучения геометрии почвенных пор. // Почвоведение. 1986. № 10. С. 137-141.

68. Журов A.B. Количественный анализ формы пор пахотного горизонта. // Тезисы докл. VIII Всесоюзного съезда почвоведов. Новосибирск. 1989. Кн.4. С.299.

69. Забоева И.В. Почвы и земельные ресурсы Коми АССР. Сыктывкар. Коми книжное изд-во. 1975. 344 с.

70. Завалишин A.A. К вопросу о генезисе почв заповедника «Тульские засеки». //Ученые записки Ленинградского гос. университета. Серия биол. наук. 1951. Вып. 27.

71. Зайдельман Ф.Р. Подзоло- и преобразование. М. Наука. 1974. 208 с.

72. Караваева H.A., Черкинский А.Е., Горячкин С.В. Второй гумусовый горизонт и проблема эволюции подзолистых суглинистых почв Русской равнины. // Сб. Эволюция и возраст почв СССР. Пущино. 1986. С.120-138.

73. Карманов И.И. Общие проблемы оценки плодородия почв и особенности его оценки в условиях орошения. // Сб. Плодородие почв: проблемы, исследования, модели. Москва. 1985. С. 12-20.

74. Карпачевский Л.О. Пестрота почвенного покрова в лесном биогеоценозе. М. Изд-во МГУ. 1977. 312 с.

75. Карпачевский Л.О. Особенности генезиса почв лесной зоны. // Сб. Генезис и экология почв Центрально-Лесного государственного заповедника. М. Наука. 1979. С. 5-17.

76. Карпачевский Л.О. Динамика свойств почвы. М. ГЕОС. 1997. 169 с.

77. Карпачевский Л.О., Дмитриев Е.А., Скворцова Е.Б., Басевич В.Ф. Роль вывалов в формировании структуры почвенного покрова. Сб. Структура почвенного покрова и использование почвенных ресурсов. М. Наука. 1978. С. 37-42.

78. Качинский H.A. Замерзание, размерзание и влажность почвы в зимний сезон в лесу и на полевых участках. М. 1927. 168 с.

79. Качинский H.A. О структуре почвы и ее дифференциальной порозности. Докл. к VI Междунар. конгр. почвоведов. 1-ая комиссия. Физика почв. М. Изд-во АН СССР. 1956.

80. Качинский H.A. Оценка основных физических свойств почв в агрономических целях и природного плодородия их по механическому составу. // Почвоведение. 1958. N 5. С. 80-83.

81. Качинский H.A. Физика почвы. Т.1. М. Высшая школа. 1965. 323 с.

82. Кашанский А.Д. Особенности генезиса подзолистых почв на однородных и двучленных карбонатных породах. Автореферат канд. дисс. М. 1972. 24 с.

83. Каштанов А.Н., Лыков А.И., Кауричев И.С. Плодородие почв в интенсивном земледелии: теоретические и методологические аспекты. // Вестник с.-х. науки. 1983. N12. С.60-67.

84. Кирюшин В.И. Методика разработки адаптивно-ландшафтных систем земледелия и технологий возделывания сельскохозяйственных культур. М. 1995. 81 с.

85. Коковина Т.П. Водный режим мощных черноземов и влагообеспеченность на них сельскохозяйственных культур. М. Колос. 1974. 304 с.

86. Когут Б.М. Трансформация гумусового состояния черноземов при их сельскохозяйственном использовании. Автореферат диссертации .доктора с.-х. наук. Москва. 1996. 45 с.

87. Коншцев В.Н. Формирование состава дисперсных пород в криолитосфере. Новосибирск. Наука. 1981. 195 с.

88. Короткое A.A. Изменение дерново-подзолистых почв под луговой растительностью. // Почвоведение. 1960. N 9. С. 62-70.

89. Коротков A.A. Процессы накопления и выноса веществ в дерново-подзолистых пахотных и луговых почвах. Автореферат дисс. докт. с.-х. наук. Ленинград. Пушкин. 1970. 35 с.

90. Кофф Г.Л., Керша В.О., Капранов Л.Н. Электронно-микроскопическое изучение тонкой пористости грунтов. //Разведка и охрана недр. 1973. N5. С. 42-46.

91. Коцеруба Л.А. Методы насыщения пород-коллекторов окрашенными смолами. М. Недра. 1977.

92. Кравченко В.И. Уплотнение почв машинами. Алма-Ата. 1986.189с.

93. Кузнецова И.В. Агрофизические свойства дерново-подзолистых почв разной степени окультуренности // Физические условия почвенного плодородия. М. 1978. С. 30-45.

94. Кузнецова И.В. Об оптимальной плотности почв. // Почвоведение. 1990. N 5. С. 43-54.

95. Кучинский П.А. Почвенный покров Центрального лесного государственного заповедника. Труды ЦЛГЗ. Смоленск. 1937. Вып.2. С.21-86.

96. Ларионов А.К. Инженерно-геологическое изучение структуры рыхлых осадочных пород. М. "Недра". 1966. 328 с.

97. Ларионов А.К. Методы исследования структуры грунтов. М. Недра. 1971. 200 с.

98. Лаврова Т.М. Минералогический состав четвертичных отложений Печоры и верхней Вычегды. // Вестник МГУ, сер. геологии. 1967. N2. С. 131-137.

99. Лебедева И.И., Панкова Е.И., Тонконогов В.Д., Шапиро М.Б. Общие и региональные аспекты антропогенной эволюции почвенного покрова СССР. // Сб. Генезис, антропогенная эволюция и рациональное использование почв. Москва. 1989. С.3-10.

100. Лебедева И.И., Тонконогов В.Д. Об основных этапах антропогенной эволюции лесных и степных почв ETC. // Сб. История развития почв СССР в голоцене. Пущино. 1984. С. 184-185.

101. Лебедева И.И., Тонконогов В.Д. Некоторые аспекты антропогенной эволюции лесных и степных почв европейской территории Союза. // Сб. Естественная и антропогенная эволюция почв. Пущино. 1988. С. 123-127.

102. Лежава В.В., Скворцова Е.Б., Мачавариани Л.Г. Строение несплошных железистых новообразований в оглеенных почвах Западной Грузии. // Сб. Fe-конкрециив почвах. Состав, генезис, строение. Тбилиси. 1990. С. 21-22.

103. Лыков A.M. Воспроизводство плодородия почв в Нечерноземной зоне. М. Россельхозиздат. 1982. 143 с.

104. Макаров И.Б. Дифференциация пахотного горизонта дерново-подзолистых почв в условиях их окультуривания. Автореферат дисс. канд. биол. наук. М. 1981. 25 с.

105. Макеев А.О. Почвы с текстурно-дифференцированным профилем на Северо-Востоке Русской равнины. Автореферат канд. дисс. М. 1986. 24 с.

106. Макеев А.О., Кулинская Е В. Структурная организация профилей текстурно-диффереНцированных почв Русской равнины. // Сб. "Теория почвенного крио-генеза". Пущино. 1989.

107. Макеев А.О. и Макеев О.В. Почвы с текстурно-дифференцированным профилем основных криогенных ареалов севера Русской равнины. Пущино. 1989. 272 с.

108. Мачавариани Л.Г. Микроморфология и микрохимия подзолисто-желтоземных почв Грузии. Автореферат . канд. диссертации. Тбилиси. 1989. 25 с.

109. Медведев В.В. Некоторые изменения физических свойств черноземов при обработке. // Почвоведение. 1979. N 1. С. 79-87.

110. Медведев В.В. Теоретические и прикладные основы оптимизации физических свойств черноземов. Автореферат дис. доктора с.-х. наук. 1981. 40 с.

111. Медведев В.В. Сравнительный анализ водно-физических свойств и микростроения чернозема типичного и темно-каштановой почвы УССР // Микроморфологическая диагностика почв и почвообразовательных процессов. М. Наука. 1983.

112. Медведев В.В. Методология разработки оптимальной модели корнеоби-таемого слоя почв с применением ЭВМ. // Сб. Плодородие почв: проблемы, исследования, модели. Москва. 1985. С.44-50.

113. Медведев В.В. Оптимизация агрофизических свойств черноземов. М. Аг-ропромиздат. 1988.

114. Медведев В.В. Изменение микростроения и водно-физических свойств черноземов при внесении минеральных удобрений // Микроморфология антропо-генноизмененных почв. М. Наука. 1988. С. 55-63.

115. Методическое руководство по микроморфологии почв (Г.В.Добровольский). М. Изд-во МГУ. 1983. •

116. Микростроение мерзлых пород. Под ред. Э.Д. Ершова. М. Изд-во МГУ. 1988. 183 с.

117. Минашина Н.Г. Микроморфологичесое исследование лесса и его изменений при почвообразовании. // Сб. Докл. советских почвоведов к VII Междунар. конгрессу почвоведов в США. М. Изд-во АН СССР. 1960. С. 465-475.

118. Минашина Н.Г. Микроморфология лесса, сероземов, хейлуту и некоторые вопросы их палеогенезиса. // Сб. Микроморфологический метод в исследовании генезиса почв. М. Изд-во Наука. 1966. С. 76-92.

119. Морозова Т.Д. Развитие почвенного покрова Европы в позднем плейстоцене. М. Наука. 1981.

120. Мочалова Э.Ф. Изготовление шлифов из почв с ненарушенным строением. // Почвоведение. 1956. N 10. С.

121. Муха В.Д. Основные характеристики культурной эволюции почв. // Сб. Естественная и антропогенная эволюция почв. Пущино. 1988. С. 100-107.

122. Никитин Б.А. Эволюция дерново-подзолистых, серых лесных и черноземных почв при земледельческом использовании. // Сб. История развития почв СССР в голоцене. Пупдано. 1984. С. 194-196.

123. Никитин Б.А. Определение уровня плодородия почвы. // Сб. Плодородие почв: проблемы, исследования, модели. Москва. 1985. С.51-56.

124. Никитин Б.А. Эволюция дерново-подзолистых, серых лесных и черноземных почв при земледельческом использовании. // Сб. Естественная и антропогенная эволюция почв. Пущино. 1988. С. 116-122.

125. Ниценко A.A. О влиянии луговой растительности на условия среды. // Ботанический журнал. 1968. Т. 53. N 3. С. 329-337.1340дум Ю.П. Свойства агроэкосистем. // Сб. Сельскохозяйственные экосистемы. М. Агропромиздат. 1987. С. 12-17.

126. Орешкина Н.С. Статистические оценки пространственной изменчивости свойств почв. М. Изд-во МГУ. 1988. 112 с.

127. Орехова Н.П. Связь свойств дерново-подзолистой почвы с растениями травяного полога в лесном биогеоценозе. Автореферат канд.дисс. М. Изд-во МГУ. 1979. 24 с.

128. Осипов В.И. Природа прочностных и деформационных свойств глинистых пород. М. Изд-во МГУ. 1979. 232 с.

129. Осипов В.И. Понятие "структуры грунта" в инженерной геологии. // Инженерная геология. 1985. N 3. С. 4-18.

130. Осипов В.И., Соколов В.Н., Румянцева H.A. Микроструктура глинистых пород. М. Недра. 1989. 211 с.

131. Охотин В.В. и Мазуров Г.П. Покровные отложения на моренах Европейской части Советского Союза. // Вестник ЛГУ. 1951. N4. С. 46-57.

132. Парфенова Е.И., Ярилова Е.А. Минералогические исследования в почвоведении. М. Изд-во АН СССР. 1962.

133. Парфенова Е.И., Ярилова Е.А. Руководство к микроморфологическим исследованиям в почвоведении. М. Изд-во Наука. 1977. 198с.

134. Пачепский Я.А., Щербаков РА., Варалляи Д., Райкаи К. О нахождении влагопроводности почв по кривой водоудерживания. // Почвоведение. 1984. N10. С.60-72.

135. Переуплотнение пахотных почв. Причины, следствия, пути уменьшения. М. Наука. 1987. 215 с.145Позняк С.П. Изменение свойств южных черноземов Правобережной Украины под влиянием орошения. Автореферат дисс. канд. геогр. наук. Одесса. 1974.

136. Позняк С.П. Оценка физических свойств орошаемых черноземов юга Украины. // Почвоведение. 1990. N2. С.48-55.

137. Позняк С.П. Орошаемые черноземы юго-запада Украины. Автореферат докт.дисс. М. 1992. 44 с.

138. Позняк С.П. Орошаемые черноземы юго-запада Украины. BHTJI Львов. 1997. 240 с.

139. Позняк С.П., Турус Б.М. Микроморфологические признаки и некоторые физические свойства южных черноземов Правобережной Украины и их изменение под влиянием орошения. // Научн. труды Почвенного ин-та им. В.В.Докучаева. М. 1975. С. 46-52.

140. Польский М.Н. К вопросу о порозности почвенных агрегатов. // Почвоведение. 1949. N 4. С. 212-223.

141. Польский М.Н. Об изучении порозности и микроструктуры почвенных агрегатов в полированных шлифах. // Почвоведение. 1952. N 4. С. 351-356.

142. Польский М.Н. О некоторых новых путях изучения порозности и структуры почвы. // Почвоведение. 1955. N 5. С. 29-43.

143. Польский М.Н. Некоторые новые приемы изготовления шлифов из почв. // Почвоведение. 1962. N 10. С. 104-111.

144. Польский М.Н. Визуальные методы изучения пористости почвы (методы шлифов). // Сб. Методическое руководство по изучению почвенной структуры. М. Колос. 1969. С. 271-282.

145. Поляков А.H. Опыт использования статистического анализа при микро-морфометрическом исследовании почв. // Научные доклады Высшей школы. Биологические науки. 1975. N9. С. 139-144.

146. Поляков А.Н. Микроморфология черноземов правобережной лесостепи Украинской ССР // Почвоведение. 1980. N9.

147. Поляков А.Н. Микроморфология черноземов европейской части СССР. Автореферат дисс. докт. биол. наук. М. 1984. 38с.

148. Поляков А.Н., Шевцова Л.К. Изменение свойств дерново-подзолистых и черноземных почв под влиянием длительного применения удобрений // Микроморфология антропогенно измененных почв. М. Наука. 1988. С. 74-80.

149. Поляков А.Н., Ярилова Е.А., Кизяков Ю.Е. Микроморфология И микро-морфометрия карбонатных черноземов Предкавказья // Почвоведение. 1972. N11.

150. Попов А. И. Мерзлотные явления в земной коре (криолитология). М. 1967. 290 с.

151. Почвенная съемка. Почвенный ин-т им. В.В.Докучаева. М. Изд-во АН СССР. 1956.

152. Приходько В.Е. Эволюция почв степной зоны при орошении. // Сб. Естественная и антропогенная эволюция почв. Пущино. 1988. С. 152-164.

153. Приходько В.Е. Орошаемые степные почвы: функционирование, экология, продуктивность. Москва. Интеллект. 1996. 180 с.

154. Прохорова З.А., Рожков В.А., Фрид А.С., Прохоров А.Н. Построение системы управления плодородием дерново-подзолистых почв. // Почвоведение. 1983. N 11. С.118-126.

155. Пыжов В.Г., Гоголев И.Н., Кулакова П.А., Позняк С.П., Тортик Н.И. Опыт рассоления вод лимана Сасык и их использование для орошения.// Сб. Лиманно-устьевные комплексы Причерноморья. Л. Наука. 1988. С.271-274.

156. Рабочев И.С., Королева И.С. Показатели плодородия почв и пути их регулирования. // Сб. Плодородие почв: проблемы, исследования, модели. Москва. 1985. С.29-36.

157. Раменский Л.Г. Введение в комплексное почвенно-геоботаническое исследование земель. М. 1938.

158. Растворова О.Г., Терешенкова И.А. О происхождении и эволюции почв Смоленского ополья. //Тез. докл. Всес. конф. "История развития почв в голоцене". Пущино. 1984. С. 100-102.

159. Роде A.A., Смирнов В.Н. Почвоведение. М. Изд-во "Высшая школа". 1972. 480 с.

160. Розанов Б.Г. Прогноз эволюции черноземов юга Европейской части СССР при орошении. // Проблемы генезиса и мелиорации почв. Научн. труды Почвенного ин-та им. В.В. Докучаева. 1973. 4.2. С. 67-75.

161. Розанов Б.Г. Генетическая морфология почв. М. Изд-во МГУ. 1975. 294 с.

162. Розанов Б.Г. Фундаментальная генетическая система почв мира. // Тез. докл. YII съезда ВОП. Новосибирск. 1989. Т.4. С. 350.

163. Розанов Б.Г., Розанов А.Б. Основные тенденции изменения почвенного покрова земли под воздействием человека. // Сб. Почвенно-экологический мониторинг. М. Изд-во МГУ. 1994. С. 8-31.

164. Розов H.H., Булгаков Д.С., Вадковская H.H. Агроэкологические модели формирования почвенноого плодородия и резервы повышения его эффективности. // Сб. Плодородие почв: проблемы, исследования, модели. Москва. 1985. С.24-29.

165. Рожков В.А. Метод главных компонент и его применение в почвоведении. //Почвоведение. 1975.N 10. С.141-151.

166. Рожков В.А. Организация и анализ почвенных данных на основе автоматизированных информационных систем. Автореферат докт. дисс. М. Почвенный ин-тим. В.В. Докучаева. 1983. 42 с.

167. Рожков В.А. Почвенная информатика. М. Агропромиздат. 1989. 221 с.

168. Рожков В.А., Зенин А.Г. База знаний автоматизированной системы управления плодородием почв. // Сб. Плодородие почв: проблемы, исследования, модели. Москва. 1985. С.86-92.

169. Рожков В.А., Столбовой B.C. Построение классификации почв СССР с использованием автоматизированной системы. // Сб. Математические методы и ЭВМ на службе почвенных прогнозов. М. 1988. С. 99-107.

170. Ромашкевич А.И., Быстрицкая Т. Л. Формирование микростроения черноземов // Бюлл. Почвенного ин-та. им.В.В.Докучаева. Вып.28. М. 1981.

171. Ромашкевич А.И., Быстрицкая T.JI. Некоторые особенности микростроения и генезиса черноземов. // Почвоведение. 1982. N10. С. 12-20.

172. Ромашкевич А.И., Герасимова М.И. Микроморфология и диагностика почвообразования. М. Изд-во Наука. 1982. 125 с.

173. Роуэлл Д.Л. Почвоведение: методы и использование. Москва, Колос, 1998. 486 с.

174. Рубцова JI.П. К вопросу о дифференциации гумусового горизонта в серых лесных почвах. // Бюллетень Почвенного института им.В.В.Докучаева. 1968. Выпуск 2.

175. Рубцова Л.П. О генезисе почв Владимирского ополья. // Почвоведение. 1974. N6.

176. Русанова Г.В. Реликтовый гумусовый горизонт в профиле таежных суглинистых почв северо-востока европейской части СССР. // Почвоведение. 1983. N10.

177. Русанова Г.В. Микроморфология таежных почв. Л. Наука. 1987. 149 с.

178. Русанова Г.В. Морфогенетические особенности почв Северо-Востока Русской равнины. Автореферат докт. дисс. Новосибирск. 1995. 55 с.

179. Русанова Г.В., Кузнецова E.H., Соколова Т.А. и др. Почвы зоны переброски части стока северных рек. Л. Наука. 1983.

180. Савельев Б.А. Физика, химия и строение природных льдов и мерзлых горных пород. М. 1971. 506 с.

181. Салтыков С.А. Стереометрическая металлография. М. Мысль. 1970. 375 с.

182. Санжарова С.И. Изменение агрофизических свойств и микростроения чернозема типичного при сельскохозяйственном использовании. Автореферат канд дисс. МГУ. 1988. 17 с.

183. Санжарова С.И., Бганцов В.Н., Скворцова Е.Б. Структурное состояние чернозема типичного разной длительности сельскохозяйственного использования. // Сб. Микроморфология антропогенно измененных почв. М. Наука. 1988. С.64-74.

184. Сапожников П.М. Физические параметры плодородия почв при антропогенных воздействиях. Автореф. докт. дисс. М. Почвенный ин-т им. В.В.Докучаева. 1994. 48 с.

185. Сапожников П.М., Скворцова Е.Б. Изменение энергетического состояния воды и структуры порового пространства серой лесной почвы при уплотняющемдействии сельскохозяйственной техники. // Доклады ВАСХНИЛ. 1986. N 12. С. 38-40.

186. Свитко С.М. Влияние длительного применения различных систем основной обработки на дифференциацию почвенного плодородия и урожайность кукурузы на зерно в зернопропашном севообороте на юге Украины. Автореферат канд. диссертации. Киев. 1992. 18 с.

187. Сельскохозяйственные экосистемы. М. Агропромиздат. 1987. 223 с.

188. Семенов A.A. Изменение физических свойств дерново-подзолистых легкосуглинистых почв при длительном сельскохозяйственном использовании // Преобразование почв Нечерноземья при сельскохозяйственном освоении. М. 1981. С. 89-101.

189. Сергеев Е.М. Грунтоведение. М. Изд-во МГУ. 1959.

190. Скворцова Е.Б. Влияние ветровала на изменение физических и химических свойств лесных почв. Автореферат дис. канд. биол. наук. МГУ. 1979. 24 с.

191. Скворцова Е.Б. Микроморфометрия порового пространства почвы и диагностика почвенной структуры. // Почвоведение. 1994. N 11. С. 42-49.

192. Скворцова Е.Б., Уланова Н.Г., Басевич В.Ф. Экологическая роль ветровалов. М. Изд-во Лесная промышленность. 1983. 191 с.

193. Скворцова Е.Б., Баранова О.Ю., Нумеров Г.Б. Изменение микростроения почв при зарастании пашни лесом. // Почвоведение. 1987. N 9. С. 101-109.

194. Скворцова Е.Б., Якименко Е.Ю. Влияние луговой и лесной растительности на микроструктурное состояние старопахотных почв. // Почвоведение. 1991а. N 11. С.39-50.

195. Скворцова Е.Б., Байбеков Р.Ф., Достовалова Е.В. Строение порового пространства дерново-подзолистых почв при длительном внесении удобрений. // Почвоведение. 19916. N 12. С. 24-38.

196. Скворцова Е.Б., Морозов Д.Р. Микроморфометрическая классификация и диагностика строения порового пространства почвы. // Почвоведение. 1993. N 6. С. 49-56.

197. Скворцова Е.Б., Морозов Д.Р. Варьирование микроморфометрических показателей порового пространства в пахотном типичном черноземе. Почвоведение. 1995. № 12. С. 1469-1478.

198. Соколов В.Н. Микроструктура глинистых грунтов и ее влияние на свойства. Автореферат дисс. . доктораг.-м. наук. М. МГУ. 1988.

199. Соколов И.А. Голоценовая эволюция почв Восточно-Европейской равнины. // Сб. Микроморфология генетическому и прикладному почвоведению. Тез. докл. II Всес. конф. по микроморфологии почв. Тарту. 1983. С.83-85.

200. Соколов И.А. Теоретические проблемы генетического почвоведения. Новосибирск. Наука. Сиб. отд-ние. 1993. 232 с.

201. Соколов И.А. Почвообразование и педогенез. М. 1997. 243 с.

202. Соколов И.А., Макеев А.О., Турсина Т.В., Верба М.П., Кулинская Е.В. Связь почвообразования на Русской равнине с реликтовой криогенной морфоскульптурой. //X Симпозиум "Биологические проблемы Севера". Магадан. 1983. 4.1. С. 136-137.

203. Соколов И.А., Макеев А.О., Турсина Т.В., Верба М.П., Кулинская Е.В. К проблеме генезиса почв с текстурно-дифференцированным профилем. // Почвоведение. 1983. N 5. С. 129-142.

204. Соколов И.А., Таргульян В.О. Взаимодействие почвы и среды: почва-память и почва-момент. //Сб. Изучение и освоение природной среды. М. Наука. 1976. С. 150-164.

205. Соколов И.А., Таргульян В.О. Взаимодействие почвы и среды: рефлектор-ность и сенсорность почв. // Системные исследования природы: Вопросы географии. М. Наука. 1977. N. 104. С. 153-170.

206. Соколов Л.А., Шоба С.А. Влияние промерзания и оттаивания на свойства почв в зонах рекреационных нагрузок. //Научные доклады Высшей школы. Биологические науки. 1982. №7. С. 104-110.

207. Сорокина Н.П. Козловский Ф.И. Эволюция структуры почвенного покрова опытного участка Зеленоградского стационара по данным анализа детальных карт. // Сб. Почвы Нечерноземья и перспективы их сельскохозяйственного освоения. М. 1977.

208. Сорочкин В.М. Структура почвы в земледелии (способы агрономической оценки, механизмы формирования, факторы изменения и оптимизации). Автореферат диссертации.доктора с.-х. наук. Ленинград-Пушкин. 1989. 37 с.

209. Спиридонов А.И. О происхождении покровных суглинков. // Земледелие. 1957. N4 (44).

210. Спиридонов А.И. О происхождении лессовых пород. // Вестник МГУ, сер. географ. 1960. N5.

211. Старов В.М. Описание равновесия жидкости в модели ветвящихся пор. // Научные труды НИИСФ. 1972. Вып.7. С. 13-17.

212. Судакова Н.Г. и Базилевская Л.И. Особенности лессовидных образований Ярославского Поволжья. // Вестник МГУ, сер. географ. 1976. N 5. С. 90-98.

213. Судницын И.И. Закономерности передвижения почвенной влаги. М. 1964. 135 с.234Сушков С.Ф. Динамика почвенно-растительного покрова на залежных землях. Автореферат дисс. канд. биол. наук. JI. 1974.

214. Счастная JI.C. О диагностических признаках серых лесных почв среднерусской лесостепи. // Почвоведение. 1969. N3. С.21-25.

215. Толкачев М.Д., Миркин Г.Д. Устройство для определения пористости тел по шлифам. Авторское свидетельство СССР. N 2496249 опубликовано 08.02.1980. Класс G 01N 15/08.

216. Толчельников Ю.С., Растворова О.Г., Терешенкова И.А., Богданов Г.И., Оганезова A.B. Особенности западных вариантов дерново-подзолистых почв со вторым гумусовым горизонтом. // Тезисы докладов V Делегатского съезда ВОП. Минск. 1977. Вып.4. С.62-63.

217. Тонконогов В.Д. К генетической классификации и географии глинисто-дифференцированных почв европейской территории Союза. //Почвоведение. 1985. N4. С. 5-16.

218. Тонконогов В.Д., Витт B.C. Об Al-Fe-гумусовом почвообразовании на севере Русской равнины. // Сб. VI съезд ВОП, кн.4. Тбилиси. 1987. С.27.

219. Тонконогов В.Д., Шишов JI.JI. О классификации антропогенно преобразованных почв. // Почвоведение. 1990. N 1. С. 72-79.

220. Тормасов В.А., Жуков A.B., Гормыко И.Д. и др. Сравнительная оценка ка-пилляриметрического и микроскопического методов определения дифференциальной пористости насыпных почв. //Изв. ТСХА. 1979. N.2. С. 109-116.

221. Тортик Н.И. Почвенно-генетические последствия орошения черноземов южных Заднестровья Украины слабоминерализованными водами. Автореферат канд.дисс. М. 1992. 26 с.

222. Турсина Т.В. Микроморфология естественных и антропогенных почв. Автореферат докт. диссертации. М. 1988. 51 с.

223. Турсина Т.В. Микроморфология как метод контроля и прогноза антропогенных изменений в почвах. // Сб. Микроморфология антропогенно измененных почв. М. 1988а. С. 5-18.

224. Турсина Т.В. Микроморфология антропогенной эволюции почв. // Сб. Антропогенная и естественная эволюция почв и почвенного покрова. М. Пущино. 1989. С. 35-36.

225. Турсина Т.В., Верба М.П., Скворцова Е.Б. О происхождении вторых гумусовых горизонтов дерново-подзолистых почв. // Сб. Эволюция и возраст почв СССР. Пущино. 1986. С. 138-155.

226. Турсина Т.В., Рубилина Н.Е., Кузнецова И.В. Изменение микростроения гумусовых горизонтов дерново-подзолистых почв при окультуривании. // Почвоведение. 1982. N 7. С. 15-25.

227. Феофарова И.И. Микроморфологическая характеристика такыров. // Такы-ры Западной Туркмении и пути их сельскохозяйственного освоения. М. 1956. С. 351-380.

228. Фрид А.С. Система моделей плодородия почв. // Сб. Плодородие почв: проблемы, исследования, модели. Москва. 1985. С.37-43.

229. Фридланд В.М. Основные принципы и элементы базовой классификации почв и программа работы по ее созданию. М. 1982. 149 с.263Холопова Л.Б. Динамика свойств почв в лесах Подмосковья. М. Наука. 1982.119 с.

230. Худяков О.И. Криогенез и почвообразование. Пущино. ОНТИ НЦБИ АН СССР. 1984.

231. Целшцева JI.K. Микроморфологическое строение целинных черноземов и лугово-черноземных почв Стрелецкой степи. // Сб. Микроморфологический метод в исследовании генезиса почв. М. 1966. С.5-15.

232. Чижиков П.Н. К выяснению лесорастительных условий заповедника «Тульские засеки». //Труды Института леса АНСССР. 1954. Том XXIII. С. 176192.

233. Чизмаджев Ю.А., Маркин B.C., Тарасевич М.Р., Чирков Ю.Г. Макрокинетика процессов в пористых средах. М. Наука. 1971. 363 с.272Шеин Е.В., Березин П.Н., Гудима И.И. Дифференциальная пористость почв. //Почвоведение. 1988. № 3. С. 53-65.

234. Шишов JI.JI., Дурманов Д.Н. Современные концепции управления плодородием почв. // Сб. Плодородие почв: проблемы, исследования, модели. Москва. 1985. С.3-12.

235. Шишов JI.JL, Дурманов Д.Н., Булгаков Д.С., Фрид A.C. Вопросы теории моделирования почвенного плодородия. // Сб. Математические методы и ЭВМ на службе почвенных прогнозов. М. 1988. С. 4-7.

236. Шоба С. А. Морфогенез почв лесной зоны. Автореферат докт. диссертации. М. МГУ. 1988.

237. Шурикова В.И. Параметры плодородия серых лесных эродированных почв Тульской области. // Сб. Региональные модели плодородия почв как основа совершенствования зональных систем земледелия. М. 1988. С. 51-57.

238. Щербаков И.Н. О происхождении покровных суглинков центра Русской равнины. // Изв. АН СССР, сер. географ. 1963. N 6. С.74-78.

239. Щербаков P.A. Модель гистерезиса водоудерживания почв. // Почвоведение. 1985. N 8. С.54-60.

240. Щербаков P.A., Корсунская Л.П., Пачепский Я.А. Стохастическая модель порового пространства почвы. //Почвоведение. 1994. N 4. С.53-57.

241. Якименко Е.Ю. Особенности почвообразования на суходольных лугах. // Почвоведение. 1987. N 5. С. 15-25.

242. Якименко Е.Ю. Сравнительная характеристика почвообразования в луговых и лесных биогеоценозах. // Сб. Почвообразование в лесных биогеоценозах. Москва. Наука. 1989. С. 79-102.

243. Якименко Е.Ю. Почвы суходольных лугов лесной зоны. Автореферат дисс. . кандидата биологических наук. М. 1982. 23 с.

244. Ярков С.П. Почвы лесо-луговой зоны СССР. М. Изд-во АН СССР. 1961. 318 с.

245. Anderson S.H., Peyton R.L., Wigger J.W. and Gantzer С J. Cautionary notes for the automated analysis of soil pore-space images. // Geoderma. 1992. V.53. N 3/4. P. 387-398.

246. Bartoli F., Philippy R., Doirisse M. et al. Structure and Self-similarity in Silty and Sandy Soils: the Fractal Approach. // J. Soil Sei. 1991. V.42. N2. P. 167-185.

247. Beckmann W. Zur Mikromorphometrie von Hohlräumen and Aggregaten im Boden. Arbeiten aus dem Gebiet der Mikromorphologie des Bodens. Weinheim. Verl. Chemie, 1962.

248. Beckmann W. Zur Ermittlung des dreidimensionalen Aufbaues der Bodenstmktur mit Helfe mikromorphometrischer Nethoden. // Soil Micromorphology. Amsterdam-London-New York, Elsevier Publ., Co., 1964.

249. Blunt M., King P. Relative Permeabilities from Two- and Three-Dimensional Pore Scale Network Modelling. // Transport in Porous Media. 1991. V.6. N2. P.407-433.

250. Brewer R. Fabric and mineral analysis of soils. J. Willey and Sons. New York. 1964. 470 p.

251. Bruand A., Cousin I. Variation of the textural porosity of a clay-loam soil during compaction. // Eur. J. Soil Sci. 1995. V. 46. P. 377-385.

252. Bruand A., Cousin I., Le Lay C. Formation of relict macropores in a clay-loam soil by wheel compaction. // Soil micromorphology. 10th International working meeting on soil micromorphology. Moscow. 1996. P. 93.

253. Bui E.N., Mermut A.R. Quantification of soil calcium carbonates by staining and image analysis. // Can.J. Soil Sci. 1989. V.69. P. 677-682.

254. Bui E.N., Mermut A.R. Orientation of planar voids in vertisols and soils with vertic properties. // Soil Sci. Soc. Am. J. 1989a. 53: 171-178.

255. Bui E.N., Mermut A.R., Santos M.C.D. Microscopic and ultramicroscopic porosity of an oxisol as determined by image analysis and water retention. // Soil Sci. Soc. Am. J. 1989. V.53. N3. P.661-665.

256. Bullock P. The changing face of soil micromorphology. // Soil micromorphology. Rothamsted. 1981.

257. Bullock P. & Murphy C.P. Towards the quantification of soil structure. // J. Microsc. 1980. V. 120. N3. P.78-88.

258. Bullock P., Fedoroff N., Jongerius A, Stoops G., Tursina T., Babelet U. Handbook for soil thin section description. Vaine Research Publications. Albrighton. Wolverhampton. 1985. 152 p.

259. Genesis. Proc. IX Int. Working Meeting on Soil Micromorphology (Australia, July 1992). Amsterdam. 1994. P. 677-686.

260. Chang C., Lindwall C.W. Effect of long-term minimum tillage practices on some physical properties of a Chernozemic clay loam. // Can. J. Soil Sci. 1989. V. 69. P. 443-450.

261. Cousin I., Bruand A., Levitz P. 2D and 3D study of the pore network in a loamy-clay soil. // Soil micromorphology. 10th international working meeting on soil micromorphology. Moscow. 1996a. P. 162.

262. Dorronsoro C. Micromorfometria de suelos. Aplicaciones. // An. edafol. y agrobiol. 1988. Vol. 47. N 1-2. P. 503-53.

263. Duchaufour Ph. Precis de pedologie. Deuxiime ed. Paris. 1965.

264. Dullien F.A.L., El-Sayed M.S., Batra V.K. Rate of Capillary Rise in Porous Media with Nonuniform Pores. // J. Coll. Interfase Sci. 1977. V.60. N3. P.497-506.

265. Evans D., Boul S. Micromorphological study of soil crusts // Soil Sci. Soc. Amer. Proc., 1968. Vol.32. N1. P. 19-22.

266. Fabbri A.G. Image Processing of Geological Data. // Van Nostrand Reinhold, New York, N.Y. 1984. 244 p.

267. FAO. Guidelines for soil profile description. Multigraphica. Roma. 1967.

268. Fatt I. Network Model of Porous Media. // Petrol. Trans., AIME. 1956. V.207. N2. P. 144-181.

269. Fies J.C. and Bruand A., Textural porosity analysis of a silly clay soil using pore volume balance estimation, mercury porosimetry and quantified backscattered electron image (BESI). // Geoderma. 1990. 47: 209-219.

270. Fitzpatric S.A. A technique for the preparation of large thin sections of soils and unconsolidated materials. // Micromorphological Techniques and Applications. Soil Survey. Harpenden. 1970. N2. P.3-13.

271. Fitzpatric E.A., MacKie L.A., Mullins C.E. The use of plaster of Paris in the study of soil structure. // Soil Use and Management. 1985. N 1. P. 70-72.

272. Fox D.M., Le Bissonnais Y., Bruand A., Quetin P. Spatial variability in surface seal hydraulic conductivity: a micromorphological approach. // Soil micromorphology. 10th international working meeting on soil micromorphology. Moscow. 1996. P. 167.

273. Geyger E. Mikromorphometrische Untersuchenden über den Einfluss Bestimmter Pflanzengemeinshaften auf die Strukturbildung im Boden. // Soil Micromorphology. Amsterdam-London-New York, Elsevier Publ., Co., 1964.

274. Geyger E., Beckmann W. Apparate und Methoden der mikromorphometrishen Strukturanalyse des Bodens. Die Mikromorphometrische Bodenanalyse (ed.W.L.Kubiena). Ferdinand Enke. Stuttgart. 1967. p.36-57.

275. Grevers M.C.J., de Jong E., Arnaud R.J. The characterization of soil macroporosity with CT scanning. // Can. J. Soil Sei. 1989. V.69. P.629-637.

276. Grevers M.C.J., de Jong E. The characterization of soil macroporosity of a clay soil under ten grasses using image analysis. // Can. J. Soil Sei, 1990. 70: 93-103.

277. Hainsworth J.M. and Aylmore L.A.G. The use of computer-assisted tomography to determine spatial distribution of soil water content. //Aust. J. Soil Res. 1983. V.21. P. 435-443.

278. Hallaire V., Degoumois Y., Guenat C., Cuemi P. // Soil micromorphology. 10th international working meeting on soil micromorphology. Moscow. 1996. P. 171.

279. Henstra S., Bisdom E.B.A., Boekestein A. Submicroscopic techniques for in situ microchemical analysis of soils. // In: Submicroscopy of Soils and Weathered Rocks. Wageningen. 1981. P.55-65.

280. Inoue D. Video Microscopy. Plenum Press, New York, N.Y. 1989. 545 p.

281. Jongerius A., Schoonderbeek D., Jager A., Kowalinski St. Electro-optical soil porosity investigation by means of Quantimet-B equipment. // Geoderma. 1972. V.7. P. 177-198.

282. Jongerius A. and Heintzberger G. Methods in soil micromorphology. A technique for the preparation of large thin sections. Soil Survey Papers. Netherlands Soil Survey Institute, Wageningen. 1975. N 10. 49 p.

283. Johnson W.M., McClelland J.E., McCaleb S.A. et al. Classification and description of soil pores. // Soil Sciens. 1960. V. 89. N 6. P. 319-321.

284. Kubiena W., Beckmann W., Geyger E. Zur Methodic der photogrammetrischen Strukturanalyse des Bodens. // Z. Pflansenernahr., Dung., Bodenkund. 1961. Bd 92. 116-126.

285. Kubiena W., Beckmann W., Geyger E. Zur Untersuchung der Feinstruktur von Bodenaggregaten mit Hilfe von Strukturphotogrammen. // Zeiss Mitteilungen. 1962. Bd 2. H. 7.

286. Kubiena W.(editor) Die mikromorphometrische Bodenanalyse. Stuttgart. 1967. 196 p.354Launeau P., Bouchez J.L. and Beim K. Shape prefered orientation of object population: automatic analysis of digitized images. // Technophysics. 1990. 180: 201211.

287. Low A.J., Douglas L.A. and Piatt D.W. Soil pore orientation and faults. //Soil Sei. Soc. Am. J. 1982. 46: 789-792.

288. Lutz H.G. Disturbance of forest soil resulting from uprooting of trees. Yale University School of Forestry. 1940. Bul.45. 37 p.

289. Magiscan-2. RT Libplus User Manual Rev. PT2.24.1986.

290. McBratney A.B. and Moran C.J. A rapid method for analysis of soil macropore structure. II. Stereological model, statistical analysis and interpretation. // Soil Sei. Soc. Am. J. 1990. V. 54. N 2. P. 509-515.

291. McBratney A.B., Moran C.J., Stewart J.B., Cattle S.R. and Koppi A.J. Modifications to a method of rapid assessment of soil macropore structure by image analysis. // Geoderma. 1992. V. 53. P. 255-274.

292. Moran C.Y., Koppi A.Y., Murphy B.W. and McBratney A.B. Comparison of the macropore structure of a sandy loam surface soil horizon subjected to two tillage treatments. Soil Use Manage. 1988. 4: 96-102.

293. Moran C.Y., McBratney A.B., Rinrrose-Voase A.Y. and Chartres C.Y. A method for the dehydratation and impregnation of clay soil. Y. Soil Sci. 1989. 40: 569575.

294. Mualem Y., Dagan G. Hydraulic Conductivity of Soils: Unified Approach to the Statistical Models. // Soil Sci. Soc. Am. J. 1978. V.42. N3. P.392-395.

295. Muckenhausen E. Form, Entstehung und Funktion des Bodengefuges. "Kulturtechnic". 1963. Nr.4.

296. Murphy C.P. A comparative study of three methods of water removal prior to resin impregnation of two soils. // J. Soil Sci. 1982. V. 33. N. 4. P. 719-735.

297. Murphy C.P. Point counting pores and illuvial clay in thin sections. // Geoderma. 1983. 31.:133-150.

298. Murphy C.P. Thin Section Preparation of Soils and Sediments. // A B Academic Publications, Berkhamsted, Herts. 1986. 149 p.

299. Murphy C.P., Bullock P., Turner R.H. The measurement and characterisation of voids in soil thin sections image analysis. Part I. Principles and techniques. // J. Soil Sci. 1977. V.28. N3. P.498-508.

300. Murphy C.P., Bullock P., Biswell K.J. The measurement and characterisation of voids in soil thin sections image analysis. Part II. Applications. // J. Soil Sci. 1977a. V.28. N3. P.509-518.

301. Norton L.D. Micromorphological study of surface seals developed under simulated rainfall. //Geoderma. 1987. Vol. 40. P. 127-140.

302. Pagliai M. Soil porosity aspects. // Int. Agrophys. 1988. V. 4. N 3. P. 215-232.389Pagliai M. Micromorphology and soil management. // Soil Micromorphology: Studies in Management and Genesis. Amsterdam. 1994. P. 623-640.

303. Pagliai M., LaMarca M. Micromorphological study of soil crust. //Agrochimica. 1979. 23: 16-25.

304. Pagliai M., Pezzarossa B. Structure and porosity of silty clay and clay soils in relation to different management practices. //Agr. Med. 1990. V. 120. P. 110-116.

305. Pawluk S. Micromorphological investigations of cultivated Grey Luvisols under different management practices. // Canad. J. Soil Sci. 1980. Vol. 60. P. 731-745.

306. Perfect E. and Kay B.D. Fractal theory applied to soil aggregation. // Soil Sci. Soc. Am. J. 1991. 55: 15521558.

307. Peyton R.L., Haeffner B.A., Anderson S.H., Gantzer C.J. Applying X-ray CT to measure macropore Diameters in undisturbed soil cores. // Geoderma. 1992. Vol.53. N.3/4. P.329-340.

308. Rao P.S.C., Green R.E., Ahuja L.R., Davidson J.M. Evaluation of a Capillary Bundle Model for Describing Solute Dispertion in Aggregated Soils. // Soil Sci. Soc. Am. J. 1976. V.40. N4. P.815-820.

309. Ringrose-Voase A.J. A scheme for the quantitative description of soil macrostructure by image analysis. // J. Soil Sci. 1987. V.38 P.343-356.

310. Ringrose-Voase A.J., Bullock P. The automatic recognition and measurement of soil pore types by image analysis and computer programs. // J. Soil Sci. 1984. V.35. P.673-684.

311. Schwartz H. Two dimensional feature shape indices. // Proc. 5th Int. Congr. Stereology. Salzburg. Austria. Mikroskopie (Wien). 1980. 37.:64-67.

312. Scott G.J.T., Webster R. And Nortcliff S. An analysis of crack pattern in clay soil: its density and orientation. //J. Soil Sci. 1986. 37: 653-668.

313. Serra J. Image Analysis and Mathematical Morphology. Academic Press, New York, N.Y. 1982. 610 p.

314. Shipitalo M.J., Protz R. Comparison of morphology and porosity of a soil under conventional and zero tillage. Can. J. Soil Sci. 1987. V. 67. P. 445-456.

315. Slager S.A. A study of the distribution of biopores in some sandy soils in the Netherlands. // Soil Micromorphology. Amsterdam-London-New York. Elsevier Publ. Co. 1964.

316. Stephens E.P. The uprooting of trees: a forest process. Soil Sci. Soc. Amer. Proceed. 1956. Vol.20. N 1. P. 113-116.

317. Sweeney S.J., Protz R. and Fox C.A. An aplication of spectral image analysis to soil micromorphology, 2. Comparison of two soil profiles. // Geoderma. 1992. 53. P. 341-355.

318. Terribile F. and Fitzpatrick E.A., The application of some image-analysis techniques to recognition of soil micromorphological features. // European Journal of Soil Science. 1995. V. 46. P. 29-45.

319. Thompson M.L., Singh P., Corak S., Straszheim W.E. Cautionary notes for the automated analysis of soil pore-space images. // Geoderma. 1992. V.53. P.399-415.

320. Toledo P.G., Novy R.A., Davis H.T., Scriven L.E. Hydraulic Conductivity of Porous Media at Low Water Content. // Soil Sci. Soc. Am. J. 1990. V.54. N3. P.673-679.

321. Tovey N.K., Krinsley D.N., Dent D.L., Corbett W.M. Techniques to quantitatively study the microfabric of soils. // Geoderma. 1992. Vol.53. N.3/4. P.217-236.

322. Tovey N.K., Smart P., Hounslow M.W., Leng X.L. Automatic orientation mapping of some types of soil fabric. // Geoderma. 1992a. Vol.53. N.3/4. P. 179-200.

323. Tovey N.K., Hounslow M.H., Wang Y-M. Orientation Analysis and its application in image analysis. // Advances in imaging and Electron Physics. 1995. V. 93. P. 219-329.

324. Tyler S.W., Wheatcraft S.W. Application of Fractal Mathematics to Soil Water Retention Estimation. // Soil Sci. Soc. Am. J. 1989. V.53. N4. P.987-996.

325. U.S. Department of Agriculture. Soil Survey Staff. "Soil Survey Mannual". Handbook. 1951. N. 18.

326. Vepraskas M.J., Hoover M.T., Bouma J. Sampling strategies for assessing hydraulic conductivity and water-conducting voids in saprolite. // Soil Sci. Soc. Am.J. 1991. 55: 165-170.

327. Vogel H.J, Weller V. and Babel V. Estimating orientation and width of channel and cracks at soil polished blocks a stereological approach. //Geoderma. 1993. 56: 301-316.

328. Vogel H.J., Kretzschmar A. Topological characterization of pore space in soil -sample preparation and digital image-processing. // Geoderma. 1996. V. 73. P. 23-38.

329. Weibel E.R. Stereological Methods. Vol. 2. Theoretical Foundations. Academic Press, London. 1980. 340 p.