Агрегатная структура типичного чернозема под целинной растительностью и длительным паром тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 06.01.03, кандидат биологических наук Васильева, Надежда Аркадьевна

• Васильева, Надежда Аркадьевна
• кандидат биологических наук
• 2009

Оглавление диссертации кандидат биологических наук Васильева, Надежда Аркадьевна

Введение.

Глава 1. Современные представления об органическом веществе и агрегатной структуре черноземов (литературный обзор).

1.1. Органическое вещество черноземов.

1.1.1. Гипотезы строения ГВ и свойства молекулярных фракций.

1.1.2. Устойчивость органического вещества к биодеградации.

1.2. Взаимодействие органических веществ с минеральной матрицей.

1.3. Агрегатная структура чернозема.

1.4. Особенности методов измерений и представления статистических данных.

1.4.1. Метод измерения размеров частиц путем лазерной дифракции.

1.4.2. Метод измерения удельной поверхности путем адсорбции азота.

1.4.3. Современные представления статистических данных.

Глава 2. Объекты и методы исследования.

2.1. Естественно-исторические условия Центрально-Черноземного государственного природного биосферного заповедника им. проф. В.В. Алехина.

2.2. Образцы исследуемых почв.

2.3. Полевые и лабораторные методы исследования физических свойств.

2.4. Микроморфологическая характеристика агрегатов.

2.5. Грануло-денсиметрическое фракционирование.

2.6. Измерение удельной поверхности по азоту.

2.7. Анализ размеров частиц.

2.7.1. Микроагрегатный состав. Пипет-метод Качинского.

2.7.2. Гранулометрический состав. Метод лазерной дифракции. Методика измерения.

2.8. Методы исследования органического вещества.

2.8.1. Определение общего углерода и элементного состава.

2.8.2. Жидкостная хроматография гидрофобного взаимодействия гумусовых веществ.

2.8.3. Эксклюзионная хроматография гумусовых веществ.

2.8.4. Удаление органического вещества.

2.9. Микробиологическая активность.

Глава 3. Результаты исследования и обсуждение.

3.1. Макропоказатели физического состояния почв.

3.2. Содержание органического углерода и азота.

3.3. Удельная поверхность.

3.4. Анализ размеров частиц.

3.5. Характеристика гидрофильно-гидрофобных свойств ГВ.

3.6. Условия трансформации ОВ в водоустойчивых агрегатах.

3.7. Обобщение полученных результатов.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Агрегатная структура типичного чернозема под целинной растительностью и длительным паром»

Одной из основных причин, препятствующей устойчивому функционированию пахотных почв, является значительное сокращение в них гумуса (Шевченко, Щербаков, 1964; Русский чернозем. 100 лет после Докучаева, 1983). Потери гумуса неизбежно влекут ухудшение агрегатной структуры и водно-физических свойств и, как следствие, снижение плодородия почв и развитие эрозионных процессов. Гумусное состояние почв в значительной мере определяет их плодородие, в связи с чем проблема оптимизации гумусного состояния имеет важное практическое значение (Гришина, Орлов, 1978). В черноземах типичных малогумусных суглинистого гранулометрического состава запасы гумуса в метровом слое составляют 340-360 т/га. При этом 63-65% запасов гумуса сконцентрировано в верхней полуметровой толще (Ахтырцев, Ахтырцев, 1993).

Гумус и агрегатная структура тесно взаимосвязаны и являются взаимообусловленными продуктами почвообразования. Черноземы устойчиво ассоциируются с высоким содержанием фульватногуматного гумуса и агрегатной структурой, обладающей свойством водоустойчивости. При очевидной и всеми признанной определяющей роли органического вещества (ОВ) в формировании характерной агрегатной структуры черноземов, механизм, обеспечивающий ее водоустойчивость, остается дискуссионным. Критическое снижение плодородия почв взывает острую необходимость изучения факторов, обуславливающих устойчивость агрегатов и поиска путей восстановления почвенной структуры. Разработка технологий восстановления агрегатной структуры почв невозможна без понимания механизмов ее деградации.

Целью работы является установление причинно-следственных закономерностей между свойством водоустойчивости агрегатов и характеристиками слагающих их элементарных почвенных частиц (ЭПЧ).

Поставлены следующие задачи:

1. Исследование агрофизических свойств типичного чернозема под целинной растительностью и длительным паром

2. Комплексная характеристика (микроморфология, гранулометрический состав, удельная поверхность, содержание углерода и азота, гидрофильно-гидрофобные свойства гумусовых веществ) агрегатов сухого и мокрого просеивания и грануло-денсиметрических фракций из типичного чернозема под целинной растительностью и длительным паром.

3. Определение вероятной пространственной локализации гидрофильных и гидрофобных компонентов гумусовых веществ (ГВ) в агрегате, обеспечивающей возможность устойчивого функционирования водоустойчивой структуры.

4. Оценка характера изменений молекулярных параметров ГВ чернозема, происходящих в условиях дефицита поступления в почву свежего ОВ.

На базе комплексных исследований с привлечением современных инструментальных методов детально охарактеризованы физические и физико-химические показатели компонентов агрегатов типичного чернозема под целинной растительностью и длительным паром. Впервые определены размеры ЭПЧ органической природы и установлена их роль в агрегировании минеральной матрицы чернозема. Выявлены основные закономерности трансформации ГВ, обуславливающие потерю свойства водоустойчивости агрегатов типичного чернозема под длительным паром. Впервые экспериментально показано наличие в составе гуминовых кислот компонентов, существенно различающихся по элементному составу, гидрофобно-гидрофильным свойствам и молекулярной массе. По экспериментальным данным распределения частиц по размерам найдено аналитическое соответствие классификационным границам между размерами коллоидных, илистых, пылеватых и песчаных частиц, соответственно, 0,5; 2; 20 мкм.

Анализ состава и свойств минеральных и органических компонентов агрегатов позволяет оценить и прогнозировать эволюцию агрегатной структуры при антропогенном воздействии. Понимание процессов, происходящих при разрушении структуры, и механизмов их действия, необходимо для разработки технологий, направленных на сохранение и восстановление агрегатной структуры черноземов. Полученные результатом могут быть использованы при разработке концепций устойчивого функционирования сельскохозяйственных экосистем и рационального природопользования.

Материалы диссертации доложены и обсуждены на: собрании научных школ, организованном научным исследовательским обществом Sigma Xi и Институтом Физики Атмосферы им. A.M. Обухова РАН (Москва, 2003); Международной научной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Ломоносов-2004» (Москва, 2004); научно-практической конференции "Особо охраняемые природные территории Курской области", (ЦЧЗ им. В.В. Алехина, 2004); Международной конференции «Eurosoil 2004» (Фрейбург, Германия, 2004); Конференции «Экспериментальная информация в почвоведении: теория и пути стандартизации» (Москва 2005); 9 Международной конференции по Агрофизике (Люблин, Польша, 2005); Международной научно-практической конференции "Ноосферные изменения в почвенном покрове" (Владивосток, 2007); V Всероссийском съезде Общества почвоведов им. В.В. Докучаева (Ростов-на-Дону, 2008); Международной конференции "Eurosoil 2008" (Вена, Австрия, 2008).

По теме диссертации опубликовано 4 статьи и 10 тезисов.

Диссертационная работа изложена на 125 страницах, включает 6 таблиц, 35 рисунков; состоит из введения, 3 глав, выводов, списка литературы, включающего 157 наименований из них 92 на иностранных языках и приложения.

Заключение диссертации по теме «Агропочвоведение и агрофизика», Васильева, Надежда Аркадьевна

1. Детально охарактеризованы агрегаты и грануло-денсиметрические фракции из типичного чернозема под целинной растительностью и длительным паром. В условиях дефицита поступления в почву свежего органического вещества, потеря агрегатами водоустойчивости сопровождается снижением содержания С

> связанным с сокращением в 5 раз абсолютного содержания легких (< 2 г/см ) денсиметрических фракций, что обуславливает рост величины удельной поверхности агрегатов.2. Легкие денсиметрические фракции в агрегатах представлены ЭПЧ органической природы, имеющими преимущественные размеры Di0-D9o

20) мкм в мелкой пыли и (7-70 мкм) в крупной пыли. Их функциональная роль заключается в препятствовании быстрому поступлению воды в агрегат и формировании гидрофобного связывания между минеральными и органоминеральными частицами.3. Основные закономерности трансформации ГВ, обуславливающие потерю свойства водоустойчивости агрегатов типичного чернозема заключаются в вымывании и минерализации гидрофильных компонентов ГВ, ответственных за связь минеральных и органических частиц в агрегате.4. Молекулярные параметры гидрофобных и гидрофильных компонентов ГВ характеризуются существенными различиями. Увеличение способности компонентов ГВ вступать в гидрофобные взаимодействия сопровождается ростом их молекулярной массы, обуглероженности и обеднением азотом.5. Аналитический аспект исследования реализует возможность описания организации чернозема как единой системы через параметры характеристик его структурных компонентов:

а) разложение распределения среднего содержания С

по массе чер нозема на три составляющих, указывает на различные пулы ОВ;

б) содержание С

(2%) сорбированного ОВ, устойчивого к длительной минерализации, заложено в параметре эксперименталь ной кривой Syfl (С о р г) для целинного типичного чернозема;

в) резкие изменения размерности частиц соответствуют класссифика ционным границам размеров коллоидных, илистых, пылеватых и песчаных частиц (0,5; 2; 20 мкм);

г) качественное изменение гидрофобных свойств описывается одним параметром, вероятно, связанным со строением высокомолекуляр ного ГВ;

Список литературы диссертационного исследования кандидат биологических наук Васильева, Надежда Аркадьевна, 2009 год

1. Агапов А.И. Подток воды к зоне иссушения как функция физического состояния почвы // Сборник трудов по агрономической физике. Вып. 4. -М.: ОГИЗ : Л.: СЕЛЬХОЗГИЗ, 1948. - 193-218.

2. Александрова Л.Н. органическое вещество почвы и процессы его трансформации. — Л.: - Наука, 1980. - 287 с.

3. Аристовская Т.В. Микробиология процессов почвообразования. - Л.: Наука, 1980.- 187 с.

4. Афанасьева Е.А. Черноземы Средне-русской возвышенности. - М.: Наука, 1966.-224 с.

5. Ахтырцев Б.П., Ахтырцев А.Б. Почвенный покров Среднерусского Черноземья. - Воронеж: Изд-во Воронеж, ун-та, 1993. - 216 с.

6. Вадюнина А.Ф., Корчагина З.А. Методы исследования физических свойств почв и грунтов. - М.: Высшая школа, 1973. - 399 с.

7. Васильева Н. А., Милановский Е. Ю., Степанов А. Л., Поздняков, Л. А.. Амфифильные свойства гумусовых веществ и микробиологическая активность в агрегатах чернозема // Вестник Московского университета. - сер.17, Почвоведение. - 2005. - № 3. - 18-21.

8. Вершинин П.В. Механизм формирования макроструктуры почвы. Сборник трудов по агрономической физике. Вып. 4. М.: ОГИЗ : Л.: СЕЛЬХОЗГИЗ, 1948. - 229-260.

9. Власов А.А. Современное состояние и проблемы центральночерноземного заповедника и других особо охраняемых природных I l l территорий Курской области // Особо охраняемые природные территории курской области. - 2004. - 5-9.

10. Водяницкий Ю.Н. Использование термодинамических показателей для описания гумусовых кислот почв // Почвоведение. - 2000. - №1. - 50-55.

11. Гагарина Э.И. Микроморфологический метод исследования почв. С-Пб.: Изд-во С-Пб. Ун-та, 2004. - 156 с.

12. Ганжара Н.Ф., Борисов Б.А. Гумусообразование и агрономическая оценка органического вещества почв. Л.: Наука, 2002. — 286 с.

13. Герасимова М.И., Губин СВ., Шоба А. Микроморфология почв природных зон СССР /Ред. Добровольский Г.В. - Пущино: Пущинский научный центр РАН, 1992. - 215 с.

14. Гришина Л.А., Копцик Г.Н., Макаров М.И. Трансформация органического вещества почв. - М.: Наука, 1990. - 272 с.

15. Гришина Л.А., Орлов Д.С. Система показателей гумусного состояния почв Проблемы почвоведения. Проблемы почвоведения. - М.: Наука, 1978. - 42-47.

16. Дергачева М.И. Система гумусовых веществ почв (пространственные и временные аспекты). - Новосибирск: Наука. Сиб.Отд-ние, 1989. - 110 с.

17. Дмитриев Е.А. Математическая статистика в почвоведении. - М.: Изд-во Моск. Ун-та, 1972. - 292 с.

18. Золотарева Б.Н. Гидрофильные коллоиды и почвообразование. 1982. - с.

19. Зубкова Т.А., Карпачевский Л.О. Матричная организация почв. - М.: РУСАКИ, 2001.-296 с.

20. Когут Б.М. Трансформация гумуса в черноземах под сельскохозяйственным использованием. - М: Росс. Акад. сельско-хоз. наук, Почв. Ин-тут им. В.В. Докучаева, 1996. - 73 с.

21. Кононова М.М. Проблема органического вещества на современном этапе // Органическое вещество целинных и освоенных почв. - М.: Наука, 1972.-С. 7-29.

22. Кузнецова И.В. Влияние длительности культивации на структуру и состав мощных черноземов // Теоретические вопросы культивации почв. -Л. : Наука, 1968. - 166-172.

23. Лаврентьев В.В. Мобилизация азота и гумуса в черноземных почвах Европейской части СССР // Органическое вещество некультивируемых и культивируемых почв. - Москва, 1972. - 142-182.

24. Летопись природы. - Курск: Центрально-черноземный государственный биосферный заповедник, 1992.

25. Мандельброт Б. Фрактальная геометрия природы. - М.: Ин-тут компьют. Иссл., 2002. - 656 с.

26. Манучарова Н.А., Степанов А.А., Умаров М.М. Особенности микробной трансформации азота в водопрочных агрегатах почв разных типов // Почвоведение. - 2001. - №10. Р. 1261-1267.

27. Методы почвенной микробиологии и биохимии /Под ред.Звягинцева" Д.Г. - М.: Изд-во МГУ, 1991. - 304 с.

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

29. Милановский Е.Ю., Шеин Е.В. Структура почв // Природа. - 2003. - № 3.

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

31. Непочатых Л.В. Климатические особенности 2003 года по показателям метеостанции "стрелецкая степь" центрально-черноземного заповедника // Особо охраняемые природные территории курской области. - Курск, 2004.-С.81-82."

32. Николис Г., Пригожий И. Познание сложного. Введение. М.: Едиториал УРСС,2003.-344с.

33. Орлов Д.С. Гумусовые кислоты почв и общая теория гумификации. - М.: Изд-во Моск. ун-та., 1990. - 325 с.

34. Парфенова Е.И., Ярилова Е.А. Руководство к микроморфологическим исследованиям в почвоведении. - М : Наука, 1977. - 198 с.

35. Перминова И.В. Анализ, классификация и прогноз свойств гумусовых кислот: Автореф. дис. ... докт. хим. наук. - М., 2000. - 50 с.

36. Петков И.А. Состав и свойства механических фракций мощного и выщелоченного черноземов центрально-черноземного государственного заповедника. — М., 1965. - 216 с.

37. Проскурина Т.С. Наблюдения за кислотностью атмосферных осадков в центрально-черноземном заповеднике // Особо охраняемые природные территории Курской области. - Курск, 2004. - 96-98.

38. Раскатов В.А. Исследование состава и физико-химических свойств почвенных фульвокислот. 1980.

39. Ростовщикова И.Н. Состав и свойства фракций гуминовых кислот, различных по молекулярным массам: Автореф. дисс. ...канд. биол. наук. - М., 2002. - 26 с.

40. Рощина Т.М. Хроматография в физической химии // Соросовский образовательный журнал. - 2000. - Т. 6, № 8. - 39-46.

41. Русский чернозем. 100 лет после Докучаева. - М.: Наука, 1983. - 276 с.

42. Савченко Л.А., Бойко О.С. Микрофлора почв некоторых памятников природы курской области // Особо охраняемые природные территории курской области. - Курск, 2004. - 110-115.

43. Сапожников П.М. Удельная поверхность почвы, ее изменение при почвообразовательных процессах и связь с физическими свойствами: Автореф. дисс. ...канд. биол. наук. - М., 1982, 25 с.

44. Скоупс Р. Методы очистки белков. - М.: Мир, 1985. - 359 с.

45. Смагин А.В. Агрегатный уровень организации песчаных почв сосновых Б Щ // Почвоведение. - 1993. - № 6. - 16-23.

46. Степанов А.А. Особенности строения амфифильных фракций гуминовых кислот чернозема южного // Почвоведение. — 2005. - №8. - 955-959.

47. Степанов И.С. Способ извлечения из почв фракций органо-минеральных веществ физическими методами // Почвоведение. - 1981. - № 4. - 110-121.

48. Тейт Р. Органическое вещество почвы. - М.: Мир, 1991. - 400с.

49. Травникова Л.С., Титова Н.А., Шаймухаметов М.Ш. Роль продуктов взаимодействия органической и минеральной составляющих в генезисе и плодородии почв //Почвоведение. - 1992. - № 10. - 81-96.

50. Травникова Л.С., Шаймухаметов М.Ш. Продукты органоминерального взаимодействия и устойчивость почв к деградации // Научные проблемы почвоведения / Научн. тр. им. В.В. Докучаева. - М.: 2000. - 81-96.

51. Туев Н.А. Микробиологические процессы гумусообразования. - М.: ВАСХНИЛ: Агропромиздат, 1989. - 239 с.

52. Фокин А.Д. Участие различных соединений растительных остатков в формировании и обновлении гумусовых вещест почвы // Проблемы почвоведения. - М.: Наука, 1978. - 60-65

53. Чуков Н. Органическое вещество черноземов в условиях антропогенного воздействия // Материалы по изучению русских почв. Вып. 2 (29). - СПб.: Изд-во -Пб. ун-та, 2001. - 105-111.

54. Шаймухаметов М.Ш., Титова Н.А., Травникова Л.С, Лабенец Е.М. Применение физических методов фракционирования для характеристики органического вещества почв // Почвоведение. - 1984. - № 8. - 131-141.

55. Шевченко Г.А., Щербаков А.П. Гумусное состояние черноземов ЦЧО // Почвоведение. - 1964. - Vol. 8. 55-56.

56. Шеин Е.В., Архангельская Т.А., Гончаров В.М., Губер А.К., Початкова Т.Н., Сидорова М.А., Смагин А.В., Умарова A.M. Полевые и лабораторные методы исследования физических свойств и режимов почв. - М.: Изд-во Моск. ун-та, 2001. - 200 с.

57. Шеин Е.В., Карпачевский Л.О. Теории и методы физики почв. — М.: Изд- во Моск. ун-та, 2007. — 616 с.

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

59. Шинкарев А.А., Перепелкина Е.Б. Содержание и состав гумусовых веществ в водопрочных агрегатах темно-серой лесной почвы Почвоведение, 2:165-172. //Почвоведение. - 1997. - № 2. - 165-172.

60. Шредер М. Фракталы, хаос, степенные законы / НИЦ "Регулярная и хаотическая динамика". - 2001. — 527 с.

61. Яминский В.В., Пчелин В.А., Амелина Е.А., Щукин Е.Д. Коагуляционные контакты в дисперсных системах. - М.: Химия, 1982. -311 с.

62. Almendros G., Dorado J. Molecular characteristics related to the biodegradability of humic acid preparations // European Journal of Soil Science. - 1999. Vol. 50. - P . 227-236.

63. Amelung W., Zech W. Minimisation of organic matter disruption during particle-size fractionation of grassland epipedons // Geoderma. - 1999. - Vol. 92. - P. 73-85.

64. Arriaga F.J., Lowery В., Mays M.D. A fast method for determining soil particle size distribution using a laser instrument // Soil Science. - 2006. - Vol. 171, 9. - P . 663-674.

65. Balesdent J., Besnard E., Arrouays D., Chenu C. The dynamics of carbon in particle-size fractions of soil in a forest-cultivation sequence // Plant and Soil. - 1998.-Vol. 201.-P. 49-57.

66. Bellamy P.H., Loveland P.J., Bradley R.I., Lark R.M., Kirk GJ.D. Carbon losses from all soils across England and Wales 1978-2003 // Nature. - 2005. -Vol. 437. - P. 245-248.

67. Bittelli M., Campbell G.S., Flury M. Characterization of particle-size distribution in soils with fragmentation model // Soil Science Society of America Journal. - 1999. - Vol. 63. - P. 782-788.

68. Blott S J., Pye K. Particle size distribution analysis of sand-sized particles by laser diffraction: an experimental investigation of instrument sensitivity and the effects of particle shape // Sedimentology. - 2006. - Vol. 53, 3. - P. 671-685.

69. Bruun S., Thomsen I.K., Christensen B.T., Jensen L.S. In search of stable soil organic carbon fractions: a comparison of methods applied to soils labeled with 14C for 40 days or 40 years.

70. Buurman P., Pape Т., Muggier C.C. Laser grain-size determination in soil genetic studies. 1. Practical problems // Soil Science. - 1997. - Vol. 162, 3. - P. 211-218.

71. Chenu C. Clay- or sand-polysaccharide associations as models for the interface between micro-organisms and soil: water related properties and microstructure // Geoderma. - 1993. - Vol. 56. - P. 143-156.

72. Chenu С , Plante A.F. Clay-sized organo-mineral complexes in a cultivation chronosequence: revisiting the concept of the 'primary organo-mineral complex' // European Journal of Soil Science. - 2006. - Vol. 57. - P. 596-607.

73. Chiou C.T., Lee J.F., Boyd S.A. The surface area of soil organic matter // Environmental Science and Technology. - 1990. - Vol. 24. - P. 1164-1166.

74. Christensen B.T. Physical fractionation of soil and structural and functional complexity in organic matter turnover // European Journal of Soil Science. -2001.-Vol. 52.-P. 345-353.

75. Christl I., Knicker H., Kogel-Knabner L, Kretzschmar R. Chemical heterogeneity of humic substances: characterization of size fractions obtained by hollow-fibre ultrafiltration // European journal of Soil Science. — 2000. — Vol. 51.-P. 617-625.

76. Conte P., Piccolo A. High pressure size exclusion chromatography (HPSEC) of humic substances: molecular sizes, analytical parameters, and column performance // Chemosphere. - 1999. - Vol. 38, 3. - P. 517-528.

77. De Jonge H., Mittelmeijer-Hazeleger M.C. Adsorption of C02 and N2 on soil organic matter: nature of porosity, surface area, and diffusion mechanisms // Environmental Science and Technology. - 1996. - Vol. 30. - P. 408-413.

78. Edwards A.P., Bremner J.M., 1967. Microaggregates in soils. Journal of Soil Science, vol.18, 1:64-73.

79. Eshel G., Levy G.J., Mingelgrin U., Singer M.J. Critical evaluation of the use of laser diffraction for particle-size analysis // Soil Science Society of America Journal. - 2004. - Vol. 68. - P. 736-743.

80. Falloon P., Smith P., Coleman K., Marshall S. Estimating the size of the inert organic matter pool from total soil organic carbon content for use in the Rothamsted carbon model // Soil Biology and Biochemistry. - 1998. - Vol. 30, 8/9.-P. 1207-1211.

81. Fan T.W.-M., Lane A.N., Chekmenev E., Wittebort R.J., Higashi R.M. Synthesis and physical-chemical properties of peptides in soil humic substances // Journal of Peptide Research. - 2004. - Vol. 63. - P. 253-264.

82. Fang F., Kanan S., Patterson H.H., Cronan C.S. A spectrofluorimetric study of the binding of carbofuran, carbaryl, and aldicarb with dissolved organic matter //Analitica Chimica Acta.- 1998. -Vol. 373.-P. 139-151.

83. Filimonova S.V., Knicker H., Kogel-Knabner I. Soil micro- and mesopores studied by N2 adsorption and 129Xe NMR of adsorbed xenon // Geoderma. ,-2006.-Vol. 130.-P. 218-228.

84. Gimenez D., Allmaras R.R., Huggins D.R., Nater E.A. Mass, surface, and fragmentation fractal dimentions of soil fragments produced by tillage // Geoderma. - 1998. - Vol. 86. - P. 261-278.

85. Goossens D. Techniques to measure grain-size distributions of loamy sediments: a comparative study of ten instruments for wet analysis // Sedimentology. - 2008. - Vol. 55. - P. 65-96.

86. Greenland D.J., 1971. Interactions between humic and fulvic acids and clays. Soil Science, vol.111, 1:34-39.

87. Gregg S.J., Sing K.S.W. Adsorption, Surface Area and Porosity. - London: Academic Press, 1982. - 303 с

88. Gu В., Schmitt J., Chen Z., Liang L., McCarthy J.F., 1995. Geochimica et Cosmochimica Acta, vol.59, 2:219-229.

89. Guber A.K., Pachepsky Ya., Levkovsky E.V. Fractal mass-size scaling of wetting soil aggregates // Ecological Modeling. - 2005. - Vol. 182. - P. 317-322.

90. Gunasekara A.S., Xing В. Sorption and desorption of naphthalene by soil organic matter. Importance of aromatic and aliphatic components // Journal of Environmental Quality. - 2003. - Vol. 32. - P. 240-246.

91. Harris R.F., Allen O.N., Chesters G., Attoe O.J. Evaluation of microbial activity in Soil Aggregate Stabilization and degradation by use of artificial aggregates // Soil Science Society of America Journal. - 1963. - Vol. 27. - P. 542-546.

92. Hassink J., Whitmore A.P. A model of the physical protection of organic matter in soils // Soil Science Society of America Journal. - 1997. - Vol. 61. -P. 131-139.

93. Kahle M., Kleber M., Jahn R. Carbon storage in loess derived surface soils from Central Germany: Influence of mineral phase variables // Journal of plant nutrition and soil science. - 2002. - Vol. 165, 2. - P. 141-149.

94. Kaiser K., Guggenberger G. Mineral surfaces and soil organic matter // European Journal of Soil Science. - 2003. - Vol. 54. - P. 219-236.

95. Kleber M., Mikutta R., Torn M.S., Jahn R. Poorly crystalline mineral phases protect organic matter in acid subsoil horizons // European Journal of Soil Science. - 2005. - Vol. 56. - P. 717-725.

96. Kleber M., Sollins P., Sutton R. A conceptual model of organo-mineral interactions in soils: self-assembly of organic molecular fragments into zonal structures on mineral surfaces // Biogeochemistry. - 2007. - Vol. 85, № 1. - P. 9-24.

97. Konert M., Vandenberghe J. Comparison of laser grain size analysis with pipette and sieve analysis: a solution for the underestimation of the clay fraction // Sedimentology. - 1997. - Vol. 44. - P. 523-535.

98. Kozak E., Pachepsky Ya., Sokolowski S., Sokolowska Z., Stepniewski W. A modified number-based method for estimating fragmentation fractal dimentions of soils // Soil Science Society of America Journal. - 1996. - Vol. 60.-P. 1291-1297.

99. Lofts S., Simon B.M., Tipping E., Woof C , 2001. Modelling the solid solution-partitioning in european forest soils. European Journal of Soil Science, 52:215-226.

100. Loveland P.J., Webb J. Critical levels of soil organic matter (Literature review) /Report 1/12.1997. - P. 3-28.

101. Malekani K., Rice J.A., Lin J-S. The effect of se4uential removal of organic matter on the surface morphology of humin // Soil Science. - 1997. - Vol. 162, 5.-P. 333-342.

102. Mayer L.M., Schick L.L., Hardy K.R., Wagai R., McCarthy J. Organic matter in small mesopores in sediments and soils // Geochimica et Cosmochimica Acta. - 2004. - Vol. 68, 19. - P. 3863-3872.

103. Mayer L.M., Xing B. Organic matter - surface area relationships in acid soils // Soil Science Society of America Journal. - 2001. - Vol. 65. - P. 250-258.

104. Menendez I., Caniego J., Gallardo J.F., Olechko K. Use of fractal scaling to discriminate between and macro- and meso-pore sizes in forest soils // Ecological Modeling. - 2005. - Vol. 182. - P. 323-335.

105. Mikhailova E.A., Post C.J. Organic carbon stocks in the Russian Chernozem // European Journal of Soil Science. - 2006. - Vol. 57. - P. 330-336.

106. Mikutta C , Lang F., Kaupenjohann M. Soil organic matter clogs mineral pores. Evidence from 1H-NMR and N2 adsorption // Soil Science Society of America Journal. - 2004. - Vol. 68. - P. 1853-1862.

107. Mikutta R., Kleber M., Jahn R. Poorly crystalline minerals protect organic carbon in clay subfractions from acid subsoil horizons // Geoderma. - 2005. -Vol. 128.-P. 106-115.

108. Modi C, Wormann H., Amelung W. Contrasting effects of different types of organic material on surface area and microaggregation of goethite // Geoderma. - 2007. - Vol. 141. - P. 167-173.

109. Niemeyer J., Machulla G. Description of soil pore systems accessible for water by fractal dimensions // Physica A. - 1999. - Vol. 266. - P. 203-208.

110. Oorts K., Vanlauwe В., Recous S., Merckx R. Redistribution of particulate organic matter during ultrasonic dispersion of highly weathered soils // European Journal of Soil Science. - 2005. - Vol. 56, 1. - P. 77-91.

111. Osterberg R., Mortensen K. Fractal dimention of humic acids. A small angle neutron scattering study. // European Biophysics Journal. - 1992. - Vol. 21. -P. 163-167.

112. Pennel K.D., Abriola L.M., Boyd S.A. Surface area of soil organic matter reexamined // Soil Science Society of America Journal. - 1995. - Vol. 59. - P. 1012-1018.

113. Perfect E., Kay B.D. Fractal theory applied to soil aggregation // Soil Science Society of America Journal. - 1991. - Vol. 55. - P. 1552-1558.

114. Piccolo A., Conte P., Cozzolino A. Effects of mineral and monocarboxylic acids on the molecular association of dissolved humic substances // European Journal of Soil Science. - 1999. -Vol. 50. - P . 687-694.

115. Piccolo A., Nardi S., Concheri G. Micelle-like conformation of humic substances as revealed by size exclusion chromatography // Chemosphere. -1996.-Vol. 33, 4 . - P . 595-602.

116. Piery L., Bittelli M., Pisa P.R. Laser diffraction, transmission electron microscopy and image analysis to evaluate a bimodal Gaussian model for particle size distribution in soils // Geoderma. - 2006. - Vol. 135. - P. 118-132.

117. Posadas A.N.D., Gimenez D., Bittelli M., Vaz C.M.P., Flury M. Multifractal characterization of soil particle-size distributions; // Soil Science Society of America Journal. - 2001. - Vol. 65. - P. 1361-1367.

118. Ramaswamy V., Rao P.S. Grain size analysis of sediments from the nothern Andaman sea: comparison of laser diffraction and sieve-pipette techniques // Journal of coastal research. - 2006. - Vol. 22, 4. - P. 1000-1009.

119. Rice J.A., Tombacz E., Malekani K. Applications of light-and X-ray scattering to characterize the fractal properties of soil organic matter // Geoderma. -1999.-Vol. 88.-P. 251-264.

120. Rieu M., Sposito G. Fractal fragmentation, soil porosity and soil water properties: I.Theory // Soil Science Society of America Journal. - 1991. - Vol. 55.-P. 1231-1238.

121. Robens E., Dabrowski A., Kutarov V.V. Comments on surface structure analysis by water and nitrogen adsorption // Journal of Thermal Analysis and Calorimetry. - 2004. - Vol. 76. - P. 647-657.

122. Schaumann G. Kinetische Untersuhungen an Bodenmaterial am Beispiel der Freizetung von organischen Substanzen und Ionen // Bodenokologie und Bodengenese. - Berlin, 1996. - heft 31.

123. Schmidt M.W.I., Rumpel С, Kogel-Knabner I. Evaluation of an ultrasonic dispersion procedure to isolate primary organomineral complexes from soils // European Journal of Soil Science. - 1999. - Vol. 50, 1. - P. 87-94.

124. Schnitzer M., Kodama H. Interactions between organic and inorganic components in particle-size fractions separated from 4 soils // Soil Science Society of America Journal. - 1992. - Vol. 56, 4. - P. 1099-1105.

125. Schulten H.R., Leinweber P. Thermal stability and composition of mineral- bound organic matter in density fractions of soil // European Journal of Soil Science. - 1999. - Vol. 50, 2. - P. 237-248.

126. Schulten H.R., Schnitzer M. Three-dimentional models for humic acids and soil organic matter // Naturwissenschaften. - 1995. - 82. - P. 487-498.

127. Semple K.T., Moms A.W. J., Paton G.I. Bioavailability of hydrophobic organic contaminants in soils: fundamental concepts and techniques for analysis // European Journal of Soil Science. - 2003. - Vol. 54. - P. 809-818.

128. Shang C, Tiessen H. Organic Matter Stabilization in Two Semiarid Tropical Soils: Size, Density, and Magnetic Separations // Soil Science Society of America Journal. - 1998. - Vol. 62, 5. - P. 1247-1257.

129. Six J., Conant R.T., Paul E.A., Paustian K. Stabilization mechanisms of soil organic matter: implications for C-saturation soils // Plant and Soil. - 2002. -Vol. 241.-P. 155-176.

130. Six J., Elliot E.T., Paustian K. Aggregate and soil organic matter dynamics under conventional and no-tillage systems // Soil Science Society of America Journal. - 1999. - Vol. 63. - P. 1350-1358.

131. Sokolowska Z., Jozefaciuk G., Bowanko G. Adsorption of gases or vapors on solids // Physical chemistry of soil surface and pore properties. - Lublin, 2004. - P.30-40.

132. Sokolowska Z., Sokolowski S. Influence of humic acid on surface fractal dimention of kaolin: analysis of mercury porosimetry and water vapour adsorption data // Geoderma. - 1999. - Vol. 88. - P. 233-249.

133. Spaccini R., Zena A., Igwe C.A., Mbagwu J.S.C, Piccolo A. Carbohydrates in water-stable aggregates and particle size fractions of forested and cultivated soils in two contrasting tropical ecosystems // Biogeochemistry. - 2001. - Vol. 53.-P. 1-22.

134. Tisdall J.M., Oades J.M. Organic Matter and Soil Aggregates, 1985.

135. Torn M.S., Trumbore S.E., Chadwick O.A., Vitousek P.M., Hendricks D.M. Mineral control of soil organic carbon storage and turnover//Nature. - 1997. -Vol. 389.-P. 170-173.

136. Tyler S.W., Wheatcraft S.W. Fractal scaling of soil particle-size distributions: analysis and limitations // Soil Science Society of America Journal. - 1992. -Vol. 56. - P. 362-369.

137. Vazquez E.V., Miranda J.G.V., Gonzalez A.P. Characterizing anisotropy and heterogeneity of soil surface microtopography using fractal models // Ecological Modeling. - 2005. - Vol. 182. - P. 337-353.

138. Wu Q., Borkovec M., Sticher H. On particle-size distributions in soils // Soil Science Society of America Journal. - 1993. - Vol. 57. - P. 883-890.

139. Zidek L., Novotny M.V., Stone M.J. Increased protein backbone conformational entropy upon hydrophobic ligand binding // Nature Structural Biology. - 1999. - Vol. 6, 12. - P. 1118-1120.

140. Zobec T.M. Rapid soil particle size analysis using laser diffraction // Applied engineering in agriculture. - 2004. - Vol. 20, 5. - P. 633-639