Структура порового пространства дерново-подзолистой и серой лесной почв тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 03.00.27, кандидат биологических наук Кызласов, Иннокентий Игоревич

• Кызласов, Иннокентий Игоревич
• кандидат биологических наук
• 2003

Оглавление диссертации кандидат биологических наук Кызласов, Иннокентий Игоревич

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ ОКТУРЕ ПОЧВЫ.

1.1. Понятие структуры почвы.

1.2. Твёрдые структурные элементы почвы.

1.3. Типы контактов.

1.4. Поровое пространство.

ГЛАВА 2. МОРФОМЕТРИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ПОРОВОГО ПРОСТРАНСТВА ПОЧВЫ.

2.1. Микроморфометрия пористости.

2.2. Применение анализа изображения в исследованиях почвенной микроструктуры.

ГЛАВА 3. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ.

3.1. Объекты исследования.

3.2. Методы исследований.

ГЛАВА 4. МИКРОСТРОЕНИЕ ИЗУЧЕННЫХ ПОЧВ.

4.1. Анализ микростроения дерново-подзолистой почвы в шлифах и на сканирующем микроскопе.

4.2. Анализ микростроения серой лесной почвы в шлифах и на сканирующем электронном микроскопе.

ГЛАВА 5. МОРФОМЕТРИЯ ПОРОВОГО ПРОСТРАНСТВА ИЗУЧЕННЫХ ПОЧВ

5.1. Морфометрическое изучение порового пространства дерново-подзолистой почвы.

5.2. Морфометрическое изучение порового пространства серой лесной почвы

ГЛАВА 6. СТРУКТУРА ПОРОВОГО ПРОСТРАНСТВА И ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ПОЧВ.

6.1. Физические характеристики дерново-подзолистой и серой лесной почв.

6.2. Взаимосвязь структуры порового пространства с физическими свойствами почв.

ГЛАВА 7. АНАЛИЗ ИЗМЕНЕНИЯ ВНУТРИАГРЕГАТНОГО ПОРОВОГО

ПРОСТРАНСТВА В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ВЛАЖНОСТИ.

ВЫВОДЫ:.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Структура порового пространства дерново-подзолистой и серой лесной почв»

Актуальность темы. Изучение роли почвенной структуры в формировании плодородия почв способствовало накоплению эмпирических данных о её взаимосвязи с физическими свойствами. В основном изучали форму и свойства почвенных агрегатов, а также распределение капилляров по размерам. Морфометрические и геометрические признаки структуры до сих пор изучены слабо. Ввиду этого, чрезвычайную актуальность приобретает комплексный анализ формы и размеров, а также взаимного расположения всех компонентов структуры, в том числе и порового пространства почвы, т.к. морфология пор определяет количественные и функциональные свойства структуры почвы.

Одними из первых работ в области морфометрического анализа почвенной структуры были работы А. Ионгериуса, который в 1970-х годах предложил способ диагностики строения порового пространства почвы (главным образом макропор), используя показатель суммарной площади пор в шлифах. Исследования в области микроморфометрии пор позволили Е.Б. Скворцовой в 1990-х годах предложить классификацию типов строения порового пространства, используя показатели формы и ориентации макропор в шлифах.

Морфометрический анализ микропорового пространства широко применяется в инженерной геологии. В работах В.Н. Соколова разработан количественный подход к оценке микроструктур глинистых пород, предложена их классификация, отражена связь микроструктуры глинистых пород с их физическими свойствами.

Таким образом, в настоящее время в литературе практически нет данных, отражающих морфометрию порового пространства почв на всех уровнях структурной организации почвенного материала, от ультрамикропор до макропор. Однако подобные исследования тем более важны, что благодаря им возможно получить интегральную характеристику структуры почвы.

Целью работы является установление закономерностей изменения структуры порового пространства по профилям дерново-подзолистой и серой лесной почв и выявление взаимосвязи морфометрии пор с отдельными физическими свойствами этих почв.

В задачи исследования входило:

1. Выбор корректного алгоритма проведения морфометрического анализа изображения для получения количественных характеристик микроструктуры.

2. Изучение структуры порового пространства по профилю почвы на микро-, мезо- и макроуровнях.

3. Определение основных физических свойств почв.

4. Оценка вероятных взаимосвязей между структурой порового пространства почвы и её физическими свойствами.

Научная новизна работы. Использованная методика морфометрического анализа порового пространства показала, что поровое пространство дерново-подзолистой почвы на 40-65% определяется микропорами, на 25-35% - мезопорами и на 10-20% макропорами; серой лесной почвы на 55-70% микропорами, 15-25% -мезопорами и 15-20% макропорами. Выявлено, что макропоровое (поры размером более 100 мкм) пространство почвы отражает современные процессы педогенеза, в то время как микропоровое (поры размером до 30 мкм) пространство характеризует исходное состояние почвообразующей породы.

Общая площадь пор увеличивается при повышении влажности усадки, а также при увеличении содержания ненабухающих глинистых минералов во фракции <0,001 мм. Впервые установлен факт увеличения вытянутости внутриагрегатных пор в ходе усадки дерново-подзолистой почвы.

Практическое применение. Количественные параметры структуры порового пространства могут быть использованы при решении разных задач диагностики, мониторинга и оптимизации физического состояния почвы.

Изучение поведения порового пространства почвы при усадке помогает при решении проблемы проницаемости почвы для корней.

Диссертационная работа выполнена на кафедре географии почв факультета Почвоведения МГУ им М.В. Ломоносова. Автор выражает глубокую признательность своим научным руководителям чл.-корр. РАН, профессору, доктору биологических наук С.А. Шобе и профессору, доктору геолого-минералогических наук В.Н. Соколову, под руководством которых проводились все микроморфологические исследования. Автор благодарен инж. 1 кат.

A.А. Каздыму за изготовление микроморфологических шлифов, ст.н.с.

B.Г. Шлыкову за проведение дифрактометрического анализа минерального состава почвы, И.В. Шикиной за помощь в анализе изменения порового пространства при высыхании почвы. Особую благодарность автор выражает Н.И. Петровой за постоянную помощь при проведении физических анализов и сотрудникам лаборатории электронной микроскопии кафедры инженерной и экологической геологии Геологического факультета МГУ инж. 1 кат. О.В. Разгулиной и ст.н.с. Д.И. Юрковцу за постоянную поддержку. Значительную помощь автору оказали проф. [Е.А. Дмитриев,) проф. Т.А. Соколова, проф. Е.В. Шеин и доц. С.Н. Седов своими ценными советами и консультациями. Автор благодарит В.В. Иванова за помощь при проведении микроморфологических исследований, а также С.В. Губина и А.А. Боброва за содействие в полевых работах. Автор признателен всем сотрудникам кафедры географии почв за оказанную поддержку в работе.

Заключение диссертации по теме «Почвоведение», Кызласов, Иннокентий Игоревич

ВЫВОДЫ:

1. Анализ строения дерново-подзолистой и серой лесной почв на всех структурных уровнях методами сканирующего электронного и оптического микроскопов в комплексе с современными анализаторами изображения позволил получить интегральную картину строения порового пространства. В ходе анализа был оценён размер и форма пор и вклад каждой группы пор в общую пористость по генетическим горизонтам профиля.

2. Макропоровое пространство - индикатор современных процессов почвообразования. Биогенное оструктуривание приводит к формированию комковатой структуры почвы с преобладанием изрезанных пор упаковки. Иллювиальные горизонты отличаются развитой сетью разнонаправленных трещин. Вклад макропор в поровое пространство максимален в верхних горизонтах профиля, что указывает на рыхлое сложение горизонтов и их хорошую структуру. Почвообразующая порода имеет минимальные значения макропористости.

3. Максимальный вклад в поровое пространство верхних горизонтов вносят поры упаковки крупнопылеватых и песчаных зёрен (20 - 30%) и внутриагрегатные мезопоры (25 - 35%). В почвообразующей породе максимальный вклад в поровое пространство вносят межмикроагрегатные поры (30 - 40%). Значительно увеличивается вклад тонких микропор, располагающихся между глинистыми субмикроагрегатами и изолированными зёрнами первичных минералов.

4. В суглинистых почвах микропоровое пространство унаследовано от породы и сильно не изменяется в процессе педогенеза. Однотипность распределения микропор в профилях изученных почв отражает сходство почвообразующей породы. Структура микропорового пространства этих почв схожа между собой, что проявляется в значительном содержании изометричных пор в микропоровом пространстве верхних горизонтов и почвообразующей породы. В горизонтах В микропоры могут иметь различную форму.

5. Внутриагрегатное поровое пространство зависит от влажности почвы. При высыхании в поровом пространстве горизонтов дерново-подзолистой почвы значительно повышается доля межмикроагрегатных пор. В зависимости от микроструктуры горизонта меняется и соотношение анизометричных и изометричных пор. Микросложение почвы становится более плотным, преобладающее значение имеет межультрамикроагрегатная пористость.

6. Установлена корреляционная зависимость между морфометрическими признаками микроструктуры и физическими свойствами суглинистых почв. Наиболее тесная связь отмечена между общей площадью микро- и мезопор и влажностью предела усадки почвы. Установлена прямая зависимость между содержанием ненабухающих глинистых минералов и количеством изометричных пор.

Список литературы диссертационного исследования кандидат биологических наук Кызласов, Иннокентий Игоревич, 2003 год

1. Аристовская Т.В. Микробиология подзолистых почв. 1965.

2. Аристовская Т.В. Микробиология процессов почвообразования, JL: Наука, 1980.

3. Ахтырцев Б.П. Серые лесные почвы Центральной России. Воронеж, 1979.

4. Бабанин В.Ф. и др. О формах железистых соединений в конкрециях из разных типов почв // Почвоведение, 1976, №5.

5. Батурин В.П. Петрографический анализ геологического прошлого по терригенным компонентам, М., Наука, 1947.

6. Березин П.Н. Диагностика потенциальной и актуальной слитости почв по физическим критериям // Почвоведение, 1990, №5, стр. 65-75.

7. Березин П.Н., Воронин А.Д., Шеин Е.В. Основные параметры и методы количественной оценки почвенной структуры. // Почвоведение, 1985, №10, стр. 58-68.

8. Березин П.Н., Гудима И.И. Физическая деградация почвы: параметры состояния //Почвоведение, 1994, №11, стр. 67-70.

9. Березин П.Н., Шеин Е.В. Особенности исследования порового пространства набухающих почв // Почвоведение, 1988, №11.

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

11. Бондарев А.Г. Проблема уплотнения почв сельскохозяйственной техникой и пути её решения. // Почвоведение, 1990, №5, стр. 31-37.

12. Бондарёв А.Г. Теоретические основы и практика оптимизации физических условий плодородия почв // Почвоведение, 1994, №11, стр. 10-15.

13. Бондарёв 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, стр. 4657.

14. Быстров Ю.В., Седов С.Н., Шоба С.А. Оценка преобразования минералов крупных фракций в профиле подзолистой суглинистой почвы // Вестник Московского университета, сер. 17, почвоведение, №1.

15. Вадюнина А.Ф., Корчагина З.А. Методы исследования физических свойств почв. М.: Агропромиздат, 1986.

16. Воронин А.Д. Структурно-функциональная гидрофизика почв. М.: МГУ, 1984, 204 стр.

17. П.Воронин А.Д. Основы физики почв. М.: МГУ, 1986, 244 стр.

18. Воронин А.Д., Березин П.Н., Шеин Е.В., Гудима И.И. Мембранный пресс с непрерывной автоматической регистрацией влажности почвенного образца // Вестник МГУ, сер. 17, почвоведение, №4, 1988.

19. Воронин А.Д. Энергетическая концепция физического состояния почв. // Почвоведение, 1990, №5, стр. 7-19.

20. Герасимова М.И., Турсина Т.В. Особенности преобразования плазмы в текстурно-дифференцированных почвах// Почвоведение, 1977, №2.

21. Герасимова М.И., Губин С.В., Шоба С.А. Микроморфология почв природных зон СССР. Пущино, 1992, 215 стр.

22. Грабовска-Олыпевска Б. и др. Атлас микроструктур глинистых пород, Варшава, Изд-во Panstwowe Wydawnictwo Naukowe, 1984.

23. Дмитриев Е.А., Карпачевский Л.О., Соколова ТА., Строганова М.Н., Шоба С.А. Организация дерново-подзолистой почвы и структура биогеоценоза // Структурно-функциональная организация биогеоценозов, М., Наука, 1980.

24. Добровольский Г.В., Шоба С.А. Растровая электронная микроскопия почв. М., 1978.

25. Журов А.В. Изготовление больших аншлифов с целью изучения порового пространства почв//Почвоведение, 1984, №12, стр. 132-135.

26. Журов А.В. Способ и препараты для трёхмерного изучения геометрии почвенных пор // Почвоведение, 1986, №10, стр. 137-141.

27. Журов А.В. Количественный анализ формы пор пахотного горизонта // Тезисы докл. VIII Всесоюзного съезда почвоведов. Новосибирск, 1989. Кн. 4, стр. 299.

28. Качинский Н.А. О структуре почвы и её дифференциальной порозности. Докл. к VI Межд. конгр. почвоведов. 1-ая комиссия. Физика почв. М.: Изд-во АН СССР, 1956.

29. Качинский Н.А. Физика почвы, ч. 1. М.: Высшая школа, 1965, 323 стр.

30. Ковда И.В., Моргун Е.В., Тессье М., Пернес М. Ориентация глинистых частиц в почвах по данным трансмиссионной дифрактометрии // Почвоведение, 2000, №8.

31. КузнецоваИ.В. Об оптимальной плотности почв. //Почвоведение, 1990, №5.

32. Кузнецова И.В. Роль органического вещества в образовании водопрочной структуры дерново-подзолистых почв. // Почвоведение, 1994, №11, стр. 3441.

33. Макеев А.О. Почвы с текстурно-дифференцированным профилем на северо-востоке Русской равнины. Автореферат канд. дисс., М., 1986, 24 стр.

34. Минашина Н.Г. Оптически ориентированные глины в почвах // Почвоведение, 1958, №4.35,Орешкина Н.С. Статистические оценки пространственной изменчивости свойств почв. М.: МГУ, 1988, 112 стр.

35. Осипов В.И. Природа прочностных и деформационных свойств глинистых пород. М.: МГУ, 1979, 232 стр.

36. Осипов В.И. и др. Микроструктура глинистых пород, М.: Недра, 1989.

37. Парфёнова Е.И., Ярилова Е.А. Минералогические исследования в почвоведении. 1962.

38. Парфёнова Е.И., Ярилова Е.А. Руководство к микроморфологическим исследованиям в почвоведении. М.: Наука, 1977.

39. Польский М.Н. К вопросу о порозности почвенных агрегатов // Почвоведение, 1949, №4, стр. 212-223.

40. Польский М.Н. Об изучении порозности и микроструктуры почвенных агрегатов в полированных шлифах // Почвоведение, 1952, №4, стр. 351-356.

41. Польский М.Н. О некоторых новых путях изучения порозности и структуры почвы // Почвоведение, 1955, №5, стр. 29-43.

42. Польский М.Н. Некоторые новые приёмы изготовления шлифов из почв // Почвоведение, 1962, №10, стр. 104-111.

43. Польский М.Н. Визуальные методы изучения пористости почвы (методы шлифов) // СБ. Методическое руководство по изучению почвенной структуры. М.: Колосс, 1969, стр. 271-282.

44. Розанов Б.Г. Генетическая морфология почв. М.: МГУ, 1975, 294 стр.

45. Ромашкевич А.И., Герасимова М.И. Микроморфология и диагностика почвообразования. М.: Наука, 1982, 125 стр.

46. Сапожников П.М. Деградация физических свойств почв при антропогенных воздействиях//Почвоведение, 1994, №11, стр. 60-66.

47. Сапожников П.М. Физические параметры плодородия почв при антропогенных воздействиях. Автореферат докт. дисс. М.: Почв, ин-т им. В.В. Докучаева, 1994, 48 стр.

48. Сапожников П.М., Скворцова Е.Б., Бганцев В.Н. Роль процессов замерзания-оттаивания в разуплотнении почвы. // Докл. ВАСХНИЛ, 1987, №9, стр. 1215.

49. Сасов А.Ю., Соколов В.Н. Цифровая обработка РЭМ-изображений // Изв. АН СССР, сер. Физ., т. 48, 1984.

50. Сергеев Е.М., Б. Грабовска-Ольшевска, В.И. Осипов и др. Типы микроструктур глинистых пород // Инженерная геология, №2, 1979.

51. Скворцова Е.Б. Микроморфометрия порового пространства почвы и диагностика почвенной структуры // Почвоведение, 1994, №11, стр. 42-49.

52. Скворцова Е.Б. Строение порового пространства естественных и антропогенно изменённых почв. Дисс. . докт. с.-х. наук, Москва, 1999, 397 стр.

53. Скворцова Е.Б., Морозов Д.Р. Микроморфометрическая классификация и диагностика строения порового пространства почвы // Почвоведение, 1993, №6, стр. 49-56.

54. Скворцова Е.Б., Морозов Д.Р. Варьирование микроморфометрических показателей порового пространства в пахотном типичном чернозёме // Почвоведение, 1995, №12, стр. 1469-1478.

55. Смагин А.В., Садовникова Н.Б., Хайдапова Д.Д., Шевченко Е.М. Экологическая оценка биофизического состояния почв. М.: МГУ, 1999, 48 стр.

56. Соколов В.Н. Микроструктура глинистых пород и её влияние на свойства. Дисс. докт. г.-м. н., М., 1988а.

57. Соколов В.Н. Количественный анализ микроструктуры горных пород по их изображениям в растровом электронном микроскопе // Соросовский Образовательный Журнал, 1997, №8, стр. 72-78

58. Соколов В.Н., Румянцева Н.А., Ковбаса С.П. Особенности проведения количественного анализа структуры твёрдых тел по их РЭМ-изображениям // Изв. АН, сер. физ., т. 52, №7, 1988b.

59. Соколов В.Н., Гальперин Ю.М. Оценка ориентации структурных элементов в бинарных структурах // Изв. АН СССР, сер. Физ., т.55, №8, 1991.

60. Соколов В.Н., Лебедев А.А., Юрковец Д.И., Риман Д.В., Мельник В.Н. Метод трёхмерной реконструкции микрорельефа поверхности твёрдых тел по их РЭМ-стереоизображениям // Изв. АН, сер. физ., т. 59, №2, 1995.

61. Соколов В.Н., Мельник В.Н., Юрковец Д.И. Анализ РЭМ-стереоизображений // Изв. АН , сер. физ., т. 60, №2, 1996.

62. Соколов В.Н., Юрковец Д.И., Разгулина О.В., Мельник В.Н. Использование Фурье-анализа РЭМ-изображений для получения морфологических характеристик микроструктуры // Изв. АН, сер. Физ., т. 62, №3, 1998.

63. Таргульян В.О., Соколова Т.А., Бирина А.Г., Куликов А.В., Целищева JI.K. Организация, состав и генезис дерново-палево-подзолистой почвы на покровных суглинках, М., 1974.

64. Таргульян В.О., Целищева JI.K. Трещинная сеть дерново-подзолистых почв и партлювация в профиле (опыт макро- и мезоморфологического исследования) // Микроморфологическая диагностика почв и почвообразовательных процессов., М., Наука, 1983.

65. Тонконогов В.Д. К генетической классификации и географии глинисто-дифференцированных почв ETC // Почвоведение, 1985, №4, стр. 5-16.

66. Тонконогов В.Д., Градусов Б.П., Рубилина и др. К дифференциации минералогического и химического составов дерново-подзолистых и подзолистых почв // Почвоведение, 1987, №3.

67. Тонконогов В.Д. Глинисто-дифференцированные почвы Европейской России. М., 1999, 154 стр.

68. Турсина Т.В. Микроморфология естественных и антропогенных почв. Автореферат дисс. . доктора с/х наук. М., 1988, 51 стр.

69. Турсина Т.В. Микроморфологические методы в анализе дискуссионных почвенных генетических проблем // Почвоведение, 2002, №7, стр. 876-891.

70. Турсина Т.В., Скворцова Е.Б., Кулинская Е.В., Грачёва М.В. Микроморфометрический анализ пористости почв // Почвоведение, 1985, №4, стр. 60-69.

71. Целищева J1.K., Шоба С.А. Суспензионная миграция веществ в подзолистых почвах на разных почвообразующих породах // Проблемы почвоведения, М., Наука, 1982.

72. Шеин Е.В., Березин П.Н., Гудима И.И. Дифференциальная пористость почв // Почвоведение, №3, 1988.

73. Шеин Е.В., Архангельская Т.А., Губер А.К., Гончаров В.М., Початкова Т.Н., Сидорова М.А., Смагин А.В., Умарова А.Б. Полевые и лабораторные методы исследования физических свойств и режимов почв. М., Изд-во МГУ, 2001. 208 с.

74. Шеин Е.В., Марченко К.А. Взаимосвязь путей движения влаги и пространственного распределения плотности почв Владимирского ополья. // Почвоведение, 2001, № 7, с.823-833.

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

76. Шептухов В.Н., Решетина Т.В., Березин П.Н., Карманов И.И., Виноградов Б.В., Зимовец Б.А. О совершенствовании оценки процессов деградации почв //Почвоведение, 1997,№7, стр. 799-805.

77. Шлыков В.Г., Харитонов В.Д. К методике количественного рентгеновского анализа минерального состава грунтов. // Грунтоведение, 2001, №2, стр. 3748.

78. Шоба С.А. Морфогенез почв лесной зоны. Дисс. . доктора биол. наук, М., 1988.

79. Anderson A.N., Crawford J.W., McBratney А.В. On diffusion in fractal soil structures // Soil Sci. Soc. of Amer. J., 2000, vol. 64, Iss. 1, pp. 19-24.

80. Asare S.N., Rudra R.P., Dickinson W.T., Fenster A. Quantification of soil macroporosity and its relationship with soil properties // Canadian Agricultural Engineering, 1999, vol. 41, Iss. 1, pp. 23-34.

81. Baumann Т., Petsch R., Niessner R. Direct 3-D measurement of the flow velocity in porous media using magnetic resonance tomography // Environmental Science & Technology, 2000, vol. 34, Iss. 19, pp. 4242-4248.

82. Bird N.R.A., Dexter A.R. Simulation of soil water retention using random fractal networks // Europ. J. of Soil Sci., 1997, vol. 48, Iss. 4, pp. 633-641.

83. Bird N.R.A., Perrier E., Rieu M. The water retention function for a model of soil structure with pore and solid fractal distribution // Europ. J. of Soil Sci., 2000, vol. 51, Iss. 1, pp. 55-63.

84. Booltink H.W.G., Bouma J. Physical and morphological characterization of bypass flow in a well-structured clay soil // Soil Sci. Soc. of Amer. J., 1991, vol. 55, pp.1249-1254.

85. Bouabid R, Nater E.A. and Barak P. Measurement of pore size distribution in a lamellar Bt horizon using epifluorescence microscopy and image analysis // Geoderma. 1992. V. 53.

86. Bouma J. Using morphometric expressions for macropores to improve soil physical analyses of field soils // Geoderma, 1990, vol. 46, pp. 3-13.

87. Bouma J., Jongerius A., Boersma O., Jager A., Schoonderbeek D. The function of different types of macropore during saturated flow through four swelling soil horizons // Soil Sci. Soc. Amer. J., 1977, vol. 41, p. 945-950.

88. Bouma J., Jongerius A., Schoonderbeek D. Calculation of saturated hydraulic conductivity of some pedal clay soils using micromorphometric data // Soil Sci. Soc. Amer. J., 1979, vol. 43, p. 261-264.

89. Bouma J., Droogers P. Comparing different methods for estimating the soil moisture supply capacity of a soil series subjected to different types of management // Geoderma, 1999, vol. 92, Iss. 3-4, pp. 185-197.

90. Brewer R. Fabric and mineral analysis of soils. J. Willey and sons. NY, 1964, 4701. P

91. Brewer R. and Haldane A.D. Preliminary experiments in the development of clay orientation in soils // Soil Sci., 84, 1957.

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

93. Bullock P., Murphy C.P. Towards the quantification of soil structure // J. Microsc., 1980, vol. 120, №3, p. 78-88.

94. Bullock P., Fedoroff N., Jongerius A., Stoops G., Tursina T. Handbook for soil thin section description, Waine Research publications, 1985, 152 pp.

95. Cabidoche Y.M., Guillaume P. A casting method for the 3-Dimensional analysis of the intraprism structural pores in Vertisols // Europ. J. of Soil Sci., 1998, vol. 49, Iss. 2, pp. 187-196.

96. Cabidoche Y.M., Ruy S. Field shrinkage curves of a swelling clay soil analysis of multiple structural swelling and shrinkage phases in the prisms of a vertisol // Australian Journal of Soil Research, 2001, vol. 39, Iss. 1, pp. 143-160.

97. Chertkov V.Y. Using surface crack spacing to predict crack network geometry in swelling soils // Soil Sci. Soc. of Amer. J., 2000a, vol. 64, Iss. 6, pp. 1918-1921.

98. Chertkov V.Y. Modelling the pore structure and shrinkage curve of soil clay matrix // Geoderma, 2000b, vol. 95, Iss. 3-4, pp. 215-246.

99. Chertkov V.Y., Ravina I. Tortuosity of crack networks in swelling clay soils // Soil Sci. Soc. of Amer. J., 1999a, vol. 63, Iss. 6, pp. 1523-1530.

100. Chertkov V.Y., Ravina I. Analysis of the geometrical characteristics of vertical and horizontal shrinkage cracks // Journal of Agricultural Engineering Research, 1999b, vol. 74, Iss. l,pp. 13-19.

101. Chung N., Alexander M. Relationship between nanoporosity and other properties of soil // Soil Science, 1999, vol. 164, Iss. 10, pp. 726-730.

102. Clausnitzer V., Hopmans J.W. Pore scale measurements of solute breakthrough using microfocus x-ray computed tomography // Water Resources Research, 2000, vol. 36, Iss. 8, pp. 2067-2079.

103. Coppola A. Unimodal and bimodal descriptions of hydraulic properties for aggregated soils // Soil Sci. Soc. of Amer. J., 2000, vol. 64, Iss. 4, pp. 1252-1262.

104. Cousin I., Levitz P., Bruand A. Three-dimentional analysis of a loamy-clay soil using pore and solid chord distribution // European Journal of Soil Science, 1996, vol. 47, pp. 439-452.

105. Cousin I., Porion P., Renault P., Levitz P. Gas diffusion in a silty clay soil -experimental study on an undisturbed soil core and simulation in its 3-Dimensional reconstruction //Europ. J. of Soil Sci., 1999, vol. 50, Iss. 2, pp. 249259

106. Crestana S., Mascarenhas S., Pozzi-Mucelli R.S. Static and dynamic three-dimentional studies of water in soil using computed tomographic scanning // Soil Sci., 1985, vol. 140, pp. 326-332.

107. Crestana S., Cesareo R., Mascarenhas S. Using a computed tomography miniscanner in soil science// Soil Sci., 1986, vol. 142, pp. 56-61.

108. Daniel O., Kretzschmar A., Capowiez Y., Kohli L., Zeyer J. Computer assisted tomography of macroporosity and its application to study the activity of the earthworm Apporrectodea nocturna // Europ. J. of Soil Sci., 1997, vol. 48, Iss. 4, pp. 727-737.

109. Deeks L.K., Williams A.G., Dowd J.F., Scholefield D. Quantification of pore size distribution and the movement of solutes through isolated soil blocks // Geoderma, 1999, vol. 90, Iss. 1-2, pp. 65-86.

110. Diliu O.G. Computer axial tomography in geosciences an overview // Earth Science Reviews, 1999, vol. 48, Iss. 4, pp. 265-281.

111. Dorronsoro C., Ortega E., Delgado M. The use of fluorescent paints in micromorphometric studies by automatic image analysis system //

112. Micromorgologia de suelos. Proceeding of the fifth Int. Working Meeting on Soil Micromorphology. Granada, 1978.

113. Droogers P., Stein A., Bouma J., Deboer G. Parameters for describing soil macroporosity derived from staining patterns // Geoderma, 1998, vol. 83, Iss. 3-4, pp. 293-308.

114. Fitzpatrick E.A. Micromorphology of soils. 1984, London, Chapman and Hall.

115. Grevers M.C.J., de Jong E., Arnaud R.J. The characterization of soil macroporosity with CT scanning // Can. J. Soil Sci., 1989, vol. 69, p. 629-637.

116. Hainsworth J.M., Aylmore A.G. The use of computer-assisted tomography to determine spatial distribution of soil water content // Aust. J. Soil Res., 1983, vol. 21, pp. 435-443.

117. Hallaire V. Description of microcrack orientation in a clayey soil using image analysis // Soil Micromorphology: Studies in Managment and Genesis, A.Ringrose-Voase and G.H.Humphries (Eds.), Elsevier, Amsterdam, 1994, pp. 549-557.

118. Hallaire V., Curmi P. Image analysis of pore space morphology in soil sections, in relation to water movement // Soil Micromorphology: Studies in Managment and Genesis, A.Ringrose-Voase and G.H.Humphries (Eds.), Elsevier, Amsterdam, 1994, pp. 559-567.

119. Hallett P.D., Bird N.R.A., Dexter A.R., Seville J.P.K. Investigation into the fractal scaling of the structure and strength of soil aggregates // Europ. J. of Soil Sci., 1998, vol. 49, Iss. 2, pp. 203-211.

120. Heijs A.W.J., de Lange J., Schoute J.F.Th., Bouma J. Computed tomography as a tool for non-destructive analysis of flow patterns in macroporous clay soils // Geoderma, 1995, vol. 64, pp. 183-196.

121. Hussein J., Adey M.A. Changes in microstructure, voids and b-fabric of surface samples of a vertisol caused by wet/dry cycles // Geoderma, 1998, vol. 85, Iss. 1, pp. 63-82.

122. Jang D.J., Frost J.D., Park J.Y. Preparation of epoxy impregnated sand coupons for image analysis // Geotechnical Testing Journal, 1999, vol. 22, Iss. 2, pp. 153164.

123. Jongerius A. Morphologic investigations of soil structure. Bodemkundige Studies №2. Mededelingen van de Strickting voor Bodemkartering. Wageningen, 1957, 93 pp.

124. Jongerius A. Micromorphometric soil analysis by means of Quantimet 720 // Fortschritte der Quantitativen bildanalyse. Vortrage des IMANCO-symposiums, 1975,p. 161-185.

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

126. 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, №10, 49 pp.

127. Kirchmann H., Gerzabek M.H. Relationship between soil organic matter and micropores in a long-term experiment at Ultuna, Sweden // J. of Plant Nutr. and Soil Sci., 1999, vol. 162, Iss. 5, pp. 493-498.

128. Kubiena W.L. Micropedology. Collegiate Press, Ames, Iowa, 1938, 470 pp.

129. Kubiena W.L. Micromorphological features of soil geography. New Brunswick, Rutgers. University Press, 1970, 254 pp.

130. Langmaack M., Schrader S., Rappbernhardt U., Kotzke K. Quantitative analysis of earthworm burrow system with respect to biological soil structure regeneration after soil compaction // Biology and Fertility of Soil, 1999, vol. 28, Iss. 3, pp. 219229.

131. Lin H.S., Mcinnes K.J., Wilding L.P., Hallmark C.T. Effects of soil morphology on hydraulic properties -1 Quantification of soil morphology // Soil Sci. Soc. of Am. J., 1999, vol. 63, Iss. 4, pp. 948-954.

132. Masad E., Muhunthan B. 3-Dimensional characterization and simulation of anisotropic soil fabric // Journal of Geotechnical and Ceoenvironmental Engineering, 2000, vol. 126, Iss. 3, pp. 199-207.

133. McBratney A.B., Moran C.J. A rapid method for analysis of soil macropore structure. II. Stereological model, statistical analysis and interpretation // Soil Sci. Soc. Am. J., 1990, vol. 54, №2, p. 509-515.

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

135. McKeague J.A. Clay skins and argillic horizons // Soil Micromorphology. Vol. 2. Soil Genesis. Bullock P and Murphy C.P. (Eds.), AB. Academic Publishers, Berkhamsted, UK. 1983.

136. McKeague J.A., Guertin R.K., Page F., Valentine K.W.G. Micromorphological evidence of illuvial clay in horizons designated Bt in the field // Can. J. Soil Sci., 1978, vol. 58.

137. McKeague J.A., Guertin R.K., Valentine K.W.G. et al. Estimating illuvial clay in soils by micromorphology // Soil Sci., 1980, vol. 129.

138. McKeague J.A., et al. Evaluation of criteria for argillic horizons (Bt) of soils in Canada // Geoderma, 25, № 1 -2, 1981.

139. Moreau E., Velde В., Terribile F. Comparison of 2D and 3D images of fractures in a Vertisol // Geoderma, 1999, vol. 92, Iss. 1-2, pp. 55-72.

140. Murphy C.P. Thin section preparation of soils and sediments. AB Academic Publication, Berkhamsted, Herts. 1986, 149 p.

141. Murphy C.P., Bullock P., Turner R.H. The measurement and characterization of voids in soil thin section image analysis. Part I. Principles and techniques // J. Soil Science, 1977a, vol. 28, Iss. 3, pp. 498-508.

142. Murphy C.P., Bullock P., Biswell K.J. The measurement and characterization of voids in soil thin section image analysis. Part II. Applications // J. Soil Science, 1977b, vol. 28, Iss. 3, pp. 509-518.

143. Oleschko К. Fractal methods in soil micromorphology // Soil Micromorphology: Studies on soil diversity, diagnostics, dynamics. Proc. 10th IWMSM. S.Shoba, M.Gerasimova, R.Miedema (Eds.), Moscow Wageningen, 1997, pp. 357-371.

144. Oleschko K. Delesse principle and statistical fractal sets 2 - Unified fractal model for soil porosity // Soil and tillage research, 1999, vol. 52, Iss. 3-4, pp. 247257.

145. Oleschko K., Figueroa S.B., Miranda M.E., Vuelvas M.A., Solleiro R.E. Mass fractal dimensions and some selected physical properties of contrasting soils and sediments of Mexico // Soil & Tillage Research, 2000, vol. 55, Iss. 1-2, pp. 43-61.

146. Pagliai M. Micromorphometric and micromorphological investigations on the effect of compaction by pressures and deformations resulting from tillage and wheel traffic // Soil Compaction and Regeneration. Potterdam, 1987, pp. 31-38.

147. Pagliai M. Soil porosity aspects // Int. Agrophys., 1988, vol. 4, Iss. 3, pp. 215232.

148. Pagliai M. Micromorphology and soil management // Soil Micromorphology: Studies in Management and Genesis. Amsterdam, 1994, pp. 623-640.

149. Pagliai M., LaMarca M., Lucamante G. Micromorphometric and micromorphological investigations of a clay loam soil in viticulture under zero and conventional tillage // J. Soil Science, 1983, vol. 34, pp. 391-403.

150. Pagliai M., LaMarca M., Lucamante G., Genovese L. Effects of zero and conventional tillage on the length and irregularity of elongated pores in a clay loam soil under viticulture // Soil Tillage Research, 1984, vol. 4, pp. 433-444.

151. Pagliai M., Pezzarossa В., Mazzoncini M., Bonary E. Effects of tillage on porosity and microstructure of a loam soil // Soil Technology, 1989, vol. 2, pp. 345-358.

152. Peat D.M.W., Matthews G.P., Worsfold P.J., Jarvis S.C. Simulation of water retention and hydraulic conductivity in soil using a 3-dimensional network // Europ. J. of Soil Sci., 2000, vol. 51, Iss. 1, pp. 65-79.

153. Peres G., Cluzeau D., Curmi P., Hallaire V. Earthworm activity and soil structure changes due to organic enrichments in Vineyard systems // Biology and Fertility of Soils, 1998, vol. 27, Iss. 4, pp. 417-424.

154. Perret J., Prasher S.O., Kantzas A., Langford C. 3-Dimensional quantification of macropore networks in undisturbed soil cores // Soil Sci. Soc. Of Amer. J., 1999, vol. 63, Iss. 6, pp. 1530-1543.

155. Perrier E., Bird N., Rieu M. Generalizing the fractal model of soil structure the pore-solid fractal approach//Geoderma, 1999, vol. 88, Iss. 3-4, pp. 137-164.

156. Petrovic A.M., Siebert J.E., Rieke P.E. Soil bulk density analysis in three dimensions by computed tomographic scanning // Soil Sci. Soc. of Amer. J., 1982, vol. 46, pp. 445-450.

157. Peyton R.L., Haeffner B.A., Anderson S.H. and Ganzer C.J. Applying X-ray CT to measure macropore diameters in undisturbed soil cores // Geoderma, 1992, vol. 53., Iss. 3-4, pp. 329-340.

158. Pierret A., Capowiez Y., Moran C.J., Kretzschmar A. X-ray computed tomography to quantify tree rooting spatial distribution // Geoderma, 1999, vol. 90, Iss. 3-4, pp. 307-326.

159. Protz R., Sweeney S.J. and Fox C.A. An application of spectral image analysis to soil micromorphology. 1. Methods of analysis // Geoderma. 1992. V.53.

160. Protz R., Vanden Bygaart A.J., Wood M.D. Procedure for quantitative, micromorphological, spectral and chemical analysis of pedofeatures // Soil Micromorphology. 10th IWMSM, Moscow, 1996, p. 174.

161. Puentes R., Wilding L.P et al. Microspatial variability and sampling concepts in soil porosity studies of Vertisols // Geoderma, v.53, №3-4, 1992.

162. Rau E.I., Sennov R.A., Sokolov V.N., Yurkovets D.I., Melnik V.N., Boyde A.,

163. Howell P.G.T. Backscattered electron stereophotogrammetry based on the BSEthmicrotomography in the SEM // Proc. 12 Europ. Congress on Electron Microscopy, 2000, vol. 3. Instrumentation and Methodology, pp. 393-394.

164. Stadler D., Stahli M., Aeby P., Fluhler H. Dye tracing and image analysis for quantifying water infiltration into frozen soils // Soil Sci. Soc. of Amer. J., 2000, vol. 64, Iss. 2, pp. 505-516.

165. Smart P., Tovey N.K. Electron microscopy of soils and sediments Techniques. Oxford University Press, 1982, 336 pp.

166. Sullivan L.A. Recognition of depositional clay coatings using SEM // Soil Micromorphology: Studies on soil diversity, diagnostics, dynamics. Proc. 10th

167. MSM. S.Shoba, M.Gerasimova, R.Miedema (Eds.), Moscow Wageningen, 1997a, pp. 155-166.

168. Sullivan L.A. Structural pore pedofeatures: influence on some soil process // Soil Micromorphology: Studies in Managment and Genesis, A.Ringrose-Voase and G.H.Humphries (Eds.), Elsevier, Amsterdam, 1994.

169. Sullivan L.A. Surfaces and pedological features associated with planar pores, channels, chambers, vesicles and cavities // Ph. D. Thesis, University of Sydney, Sydney, N.S.W., 1988.

170. Terribile F., Wright R., FitzPatrick E.A. Image analysis in soil micromorphology: from univariate approach to multivariate solution // Soil Micromorphology: Studies on soil diversity, diagnostics, dynamics. Proc. 10th IWMSM. Moscow, 1997, pp. 397-417.

171. Tovey, N.K. Soil structure analysis using optical techniques on scanning electron micrographs. // Proc. 4th Int. Symp. on Scanning Electron Microscopy. IIT Research Institute, Chicago, 1971.

172. Tovey, N.K. A general photogrammetric method for the analysis of scanning electron micrographs. // Proc. SEM Conference, Systems and Applications, ed. W.C. Nixon, Institute of Physics, 1973.

173. Tovey, N.K. A digital computer technique for orientation analysis of micrographs of soil fabric // Journal of Microscopy, 1980, vol. 120.

174. Tovey, N.K., Dent, D.L., Krinsley, D.H. and Corbett, W.M. Processing Multi-spectral SEM Images for Quantitative Microfabric Analysis // Scanning Microscopy, Suppl. 6, 1992a.

175. Tovey, N.K., Dent, D.L., Krinsley, D.H. and Corbett, W.M. Techniques to quantitatively study the microfabric of soils // Geoderma, 1992b, vol. 53, Iss. 3-4, pp. 217-236.

176. Tovey, N.K. and Hounslow, M.W. Quantitative micro-porosity and orientation analysis in soil and sediments // Journal of the Geological Society, 152, 1995.

177. Tovey, N.K., Hounslow, M.W. and Wang, J.-M. Orientation Analysis and its application in image analysis // Advances in imaging & Electron Physics, 1995, vol. 93, pp. 219-329.

178. Tovey, N.K., Smart, P., Hounslow, M.W. and Desty, J.P. Automatic orientation analysis of microfabric // Scanning Microscopy, Suppl. 6, 1992c.

179. Tovey, N.K., Smart, P., Hounslow, M.W. and Leng, X.L. Automatic mapping of some types of soil fabric // Geoderma, 53, 1992d.

180. Tovey, N.K. and Sokolov, V.N. Quantitative methods for soil fabric analysis // SEM, 1981, vol.1.

181. Tovey N.K. and Sokolov V.N. Image analysis applications in soil micromorphology. // Soil Micromorphology: Studies on soil diversity, diagnostics, dynamics. Proc. 10th IWMSM. S.Shoba, M.Gerasimova, R.Miedema (Eds.), Moscow Wageningen, 1997, p. 345-356.

182. Tovey, N.K. and Wong, K.Y. Some aspects of quantitative measurements from electron micrographs of soil structure // G.K. Rutherford (ed.) Soil Microscopy, Limestone Press, 1974.

183. Tovey, N.K. and Wong, K.Y. Optical techniques for analysis scanning electron micrographs // SEM, 1978, vol. 1.

184. Vandenbygaart A.J., Fox C.A., Fallow D.J., Protz R. Estimating earthworm influenced soil structure by morphometric image analysis // Soil Sci. Soc. of Amer. J., 2000, vol. 64, Iss. 3, pp. 982-988.

185. Velde B. Surface cracking and aggregate formation observed in a Rendzina soil, La Touche (Vienne) France // Geoderma, 2001, vol. 99, Iss. 3-4, pp. 261-276.

186. Vogel HJ. Morphological determination of pore connectivity as a function of pore size using serial sections // Europ. J. of Soil Science, 1997, vol. 48, pp. 365377.

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

188. Vogel H.J., Roth K. A new approach for determining effective soil hydraulic functions // Europ. J. of Soil Science, 1998, vol. 49, Iss. 4, pp. 547-556.

189. Vogel H.J., Roth K. Quantitative morphology and network representation of soil pore structure // Advances in Water Resources, 2001, vol. 24, Iss. 3-4, pp. 233242.

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