Уровни организации гумусовых веществ в почвах

ИНСТИТУТ СИСТЕМНЫХ ИССЛЕДОВАНИИ ЛЕСА

Таким образом, на основе производственных материалов подтверждается зависимость продуктивности сосновых насаждений Щелковского УОЛХ от таких свойств почв, как мощность органогенных горизонтов, гранулометрический состав почвы и материнской породы, степень увлажнения почвенного профиля, глубина залегания глееватых горизонтов и степень оглеения.

Статистически подтверждается падение бонитета сосняков в процессе их роста на класс и более в лучших почвенных условиях. Существенно различается возрастная динамика таксационных и биопродукционных показателей сосновых насаждений на различных почвах. Все это говорит о необходимости и возможности разработки нормативов роста древесных насаждений с учетом почвенной информации.

Библиографический список

1. Зеликов, В.Д. Имитационные модели лесных почв: в 3-х частях. / В.Д. Зеликов. - М.: МЛТИ. 1991.

2. Зеликов, В.Д. Почвы и бонитет насаждений / В.Д. Зеликов. - М.: Лесная пром-сть, 1971. - 120 с.

3. Зеликов, В.Д. Почвы и бонитет насаждений / В.Д. Зеликов.. - М.: Лесная пром-сть, 1971. - 120 с.

4. Морозов, Г.Ф. Избранные труды: в 3-х т. / Г.Ф. Морозов. - М.: Почвенный институт им. В. В. Докучаева, 1994.

5. Швиденко, А.З. Таблицы и модели хода роста и продуктивности насаждений основных лесообразующих пород Северной Евразии (нормативносправочные материалы) / А.З. Швиденко, Д.Г. Ще-пащенко, С. Нильссон и др. - М: МПР РФ, 2006.

- 803 с.

6. Щепащенко, Д.Г. Опыт совместного анализа материалов полевой почвенной съемки и данных лесоустройства на примере Щелковского УОЛХ / Д.Г. Щепащенко, В.Н. Карминов, О.В. Мартыненко и др. // Вестник МГУЛ - Лесной вестник. - 2007

- № 7(56). - С. 47-49.

УРОВНИ ОРГАНИЗАЦИИ ГУМУСОВЫХ ВЕЩЕСТВ В ПОЧВАХ

ГН. ФЕДОТОВ, ст. научн. сотр. Института экологического почвоведения МГУ им. М.В. Ломоносова, д-р биол. наук,

В.С. ШАЛАЕВ, проф., директор ИСИЛМГУЛ, д-р. техн. наук,

Т.Ф. РУДОМЕТКИНА, ст. научн. сотр., канд. хим. наук,

И.С. РОСЕТЕ, асп. фак-та почвоведения МГУ

gennadiy.fedotov@gmail.com

Гумус - совокупность всех органических соединений, находящихся в почве и не участвующих в построении растительных и животных остатков. Он состоит из специфических гумусовых веществ и неспецифических органических соединений [13, 17, 18, 23].

Неспецифические органические соединения представляют собой хорошо известные в биохимии вещества, поступившие в почву из разлагающихся растительных и животных остатков (углеводы, белки, полипептиды, аминокислоты, аминосахара, нуклеиновые кислоты, лигнин, воска, смолы, фосфолипиды и т.д.). Считается, что специфические гумусовые вещества (ГВ) - гуми-новые кислоты (ГК), фульвокислоты (ФК) и гумин, это более или менее темноокрашенные, азотсодержащие высокомолекулярные соединения.

Огромное количество работ посвящено изучению ГВ - их состава, предполагаемой химической структуры, механизмов образования, взаимодействию с минеральной составляющей почв, удержанию ГВ питательных веществ, закреплению ГВ полютан-тов, влиянию ГВ на почвенную структуру и на другие свойства почв [1, 3, 11, 13, 14, 16, 17, 20, 23, 27, 34, 41, 42, 76 и т.д.].

Совершенно очевидно, что свойства ГВ являются следствием их состава и строения, поэтому проанализируем работы, посвященные данному направлению исследования ГВ.

Л.Н. Александрова [1] на основании дробного осаждения гуминовых кислот с использованием катионов разной валентности и разделения фульвокислот по способности диффундировать через целлофан развивала взгляд на ФК и ГК как на сложную систему

70

ЛЕСНОИ ВЕСТНИК 7/2010

ИНСТИТУТ СИСТЕМНЫХ ИССЛЕДОВАНИИ ЛЕСА

полимерных и гетерогенных соединений, тесно ассоциированных друг с другом и отличающихся различной степенью дисперсности, уменьшающейся от группы ФК к ГК. То есть она предполагала существование в гумусе этих соединений. Аналогичной точки зрения в течение длительного времени придерживались как наши, так и зарубежные исследователи [14, 41, 76].

И.В. Тюрин и его ученики в своих работах [1, 20] пришли к заключению, что в естественных условиях ГК связаны между собой в форме «полимерных комплексов», образуемых по способу сложных эфиров и легко гидролизуемых в процессе выделения.

Для характеристики ГВ в течение многих лет используется классическая схема определения фракционно-группового анализа И.В. Тюрина в различных модификациях [15, 17-19]. Согласно этой схеме фракционирование ГВ основывается на различной растворимости компонентов органического вещества почвы в кислотах и щелочах. Гуминовые вещества представлены гумусовыми кислотами (гуминовыми, гиматомелановыми и фульво-кислотами) и гумином.

Накопленные в литературе сведения о размерах и форме частиц гумусовых кислот разнообразны и противоречивы. Приводимые разными авторами значения молекулярных масс удается разделить на две группы: первая - от нескольких сотен до 10-20 тыс. Дальтон и вторая - от 20-30 тыс. до 100-200 тыс. Дальтон (иногда приводятся и более высокие значения). Было показано, что отношение молекулярных масс к первой или второй группе в значительной мере связано с методами их определения. Для гуминовых кислот (ГК) вычисленные и найденные химическими методами молекулярные массы лежат, как правило, в пределах 1300-13000 Дальтон. Методы осмометрии, криоскопии, эбулиоскопии, диализа, диффузии и вискозиметрии дают величины порядка 700-26000 Дальтон. Для фульвокислот (ФК) нижний предел опускается до 200-300 Дальтон. Методы ультрацентрифугирования и светорассеивания дают величины порядка 30 000-80 000 Дальтон. По данным гель-фильтрация молекулярная масса основного количества ГК для большинс-

тва почв находится в интервале от 6 000 до 100 000 Дальтон, а ФК - в интервале от нескольких сот до 10000 Дальтон. В то же время применение детергентов приводило к значительному снижению определяемых молекулярных масс [16, 17].

Л.Н. Александрова, чтобы объяснить такие резкие различия, писала: «Очевидно, следует различать молекулярный и мицеллярный (частичный) вес гуминовых кислот»

[3]. В соответствии с концепцией считалось, что необходимо различать два типа полидисперсности ГВ - истинную полидисперсность, обусловленную одновременным присутствием в составе ГВ молекул различных размеров, и вторичную полидисперсность, обусловленную способностью ГВ образовывать ассоци-аты за счет водородных связей или других видов межмолекулярного взаимодействия.

Экспериментально различить два вида полидисперсности не удавалось, хотя это считалось очень важным для оценки свойств и поведения гумусовых кислот. Были предприняты попытки получить ответ на данный вопрос с использованием современных методов исследования - электронной [6, 10, 46, 71, 79], атомно-силовой (АСМ) [52, 54, 57-59, 69] и туннельной микроскопий (СТМ) [48].

Из работ по электронно-микроскопическому изучению гумусовых кислот почв и торфов [6, 10] следовало, что при изучении препаратов, приготовленных из растворов, в поле зрения электронного микроскопа наблюдаются частицы сферической формы диаметром 8-10 нм или округлые агрегаты диаметром от 13-30 нм до сотен нм. В некоторых случаях [46] гуминовая кислота представлена главным образом волокнами диаметром приблизительно 20 нм и изолированными относительно большими частицами (30-200 нм), в других [79] - волокнами, ламелями, перфорированными листами и смесью волокон и ламелей. Вид структур несколько менялся в зависимости от почвы, из которой выделяли ГК.

При изучении ФК методом АСМ наблюдается несколько видов структур [59]. При низких концентрациях - губчатые структуры, состоящие из колец ~15 нм в диаметре, наряду с шарами (10-50 нм). При более

ЛЕСНОИ ВЕСТНИК 7/2010

71

ИНСТИТУТ СИСТЕМНЫХ ИССЛЕДОВАНИИ ЛЕСА

высоких концентрациях - агрегаты из сфер и цепочечные образования. При очень высоких концентрациях, наблюдаются перфорированные листы. При низких концентрациях ГК < 10 мг/л, pH > 5 и низкой ионной силе наблюдались сферические частицы размером менее 2 нм, в работе [57] - 3-6 нм. Гуминовые кислоты, адсорбированные на свежерасщепленной слюде, исследовали методом АСМ бесконтактным способом в жидкости [69]. Было обнаружено, что ГК состоят из плоских частиц (8-13 нм в диаметре), ассоциатов частиц (20-100 нм), собранных в цепи, сети и подобные структуры. Еще более крупные кластеры со средним диаметром 436±36 нм наблюдали, используя рассеяние лазерного излучения в растворе гуминовых кислот при 25 °С [46].

Использование малоуглового рассеяния нейтронов, сканирующей и просвечивающей микроскопий показало, что первичные наночастицы ГВ формируют фрактальные кластеры со средними радиусами в несколько десятков и сотен нанометров [50, 61, 71, 73, 74].

Вся полученная информация свидетельствовала о колоссальном стремлении ГВ к образованию ассоциатов (кластеров). Ассоциирование в растворах гуминовых кислот при концентрациях 10-30 мг/л наблюдали многие исследователи [12, 45, 51, 54, 62, 63, 70, 78]. При этом общепринято, что формирование наноколлоидов гуминовых кислот происходит посредством нековалентных взаимодействий [12, 56, 70, 77]. Долгое время казалось, что именно ассоциация макромолекул ГВ является основным фактором, влияющим на сложность их исследования и трудности в получении однозначно трактуемых результатов.

Однако в последнее десятилетие за рубежом появились и стали общепринятыми новые, принципиально иные подходы к строению ГВ [47, 49, 55, 56, 60, 64-68, 72, 75, 77, 80]. Там отвергаются существующие традиционные представления о том, что ГВ имеют полимерную природу. На основе экспериментальных данных, полученных с использованием большого числа современных методов, показано, что гуминовые вещества - ассоциаты относительно низкомолекуляр-

ных компонентов, возникающих при деградации и разложении биологического материала, динамически объединенных и стабилизированных нековалентными связями. Именно это является главным в структуре гуминовых веществ. Они представляют собой супрамолекулярные структуры [22], построенные по принципу «гость-хозяин», стабилизирова-ные в основном слабыми, а не ковалентными связями. Гидрофобные, Ван-дер-Ваальсовы, п-п, CH-п и водородные связи ответственны за большой размер молекул гуминовых веществ.

Необходимо отметить, что подавляющее большинство подобных исследований проводили с ГВ, тем или иным образом выделенными из почвы, что не позволяло установить однозначной связи между их строением и структурной организацией систем, образующихся из ГВ в почвах.

Длительное время существовало логическое противоречие в подходах к изучению взаимосвязи между свойствами почв и ГВ - отсутствовало исследование структурной организации ГВ в почвах. С одной стороны, не вызывало сомнений огромное влияние ГВ на свойства почв, с другой стороны, при изучении многих свойств почвы рассматривали с позиций физической модели как полидисперсные системы, состоящие из частиц различных, в том числе коллоидных размеров. При этом было общепринято, что коллоидные частицы в виде гелей покрывают и связывают почвенные частицы между собой, определяя многие свойства почв [7-9, 27]. Однако роль ГВ в образовании гелей не конкретизировалась, их воспринимали либо как коллоидные частицы, либо как молекулы, адсорбированные на поверхностях минеральных частиц.

Наши исследования показали, что основой почвенных гелей является армированный минеральными частицами гумусовый студень [28-30, 32], образующийся при взаимодействии ГВ, низкомолекулярных и высокомолекулярных органических соединений [47], неорганических ионов [2, 31], микро- и наночастиц [5, 7, 24-26, 28]. Однако структурная организация гумусовой матрицы - основы почвенных гелей и ее свойства были неизвестны.

72

ЛЕСНОИ ВЕСТНИК 7/2010

ИНСТИТУТ СИСТЕМНЫХ ИССЛЕДОВАНИИ ЛЕСА

Бурное накопление опыта и знаний в области супрамолекулярной химии в конце 1990-х гг. привело к пониманию того, что многие супрамолекулярные ансамбли, имеющие структуру сеток, лент, циклов, проявляют в своем поведении и свойствах черты, свойственные полимерам - ковалентным соединениям той же топологии. Подобные ансамбли получили название супрамолекулярных полимеров [21].

Супраполимеры гумуса из-за наличия связей, соединяющих молекулы и макромолекулы в единую матрицу и наличия большого числа функциональных групп и гидрофобных участков являются аналогами полиэлектролитных гелей.

У амфифильных полимеров, к которым относятся и амфифильные супраполимеры, есть важное свойство - они обладают ярко выраженной способностью к самоорганизации. Сверхсильное набухание полиэлектролитных гелей в воде приводит к тому, что изменение их объема при ухудшении качества растворителя происходит чрезвычайно резко [4, 21, 37-40]. Объем геля при этом может скачкообразно уменьшаться в тысячи раз. Это явление называется коллапсом гелей. Оно связано с переходом «клубок - глобула» в цепях, составляющих полимерный гель. В результате образец геля коллапсирует как целое. При коллапсе полиэлектролитных гелей возникают наноструктуры, аналогичные возникающим в диблоксополимерах [21, 35, 36].

Можно было ожидать, что подобные наноструктуры должны образовываться и при микрофазном расслоении супраполимерных гумусовых систем.

Действительно такие структуры были обнаружены при изучении фракционированного гумуса почв и гумуса природных вод при помощи электронной и атомно-силовой микроскопий [6, 10, 46, 52, 53, 57-59, 69, 71, 79], а также при изучении почвенных гелей, выделенных из почв [33].

Изложенное выше позволяет выделить несколько уровней организации ГВ в почвах:

1. Молекулы низкомолекулярных веществ, взаимодействующие между собой и образующие супрамолекулярные частицы ГВ за счет нековалентных связей. На этом уров-

не можно изучать состав и природу низкомолекулярных веществ, из которых образованы ГВ, прочность их закрепления в супрамолекулах ГВ, способность к обмену с другими молекулами. Эти цели можно достичь, используя методы меченых атомов, различные виды хроматографии и электрофореза, масс-спектрометрию, спектральные методы, ЭПР, ЯМР.

2. Супрамолекулярные частицы гумусовых веществ. Их изучение позволяет выяснить структуру, размер, форму и вид супрамолекулярных частиц ГВ, а также изменение под влиянием различных факторов, распределение в них функциональных групп, характер взаимодействия с различными веществами и между собой, соотношение различных видов супрамолекулярных частиц ГВ в почвах, биологическую активность супрамолекулярных частиц ГВ. Для исследования ГВ на этом уровне организации можно использовать электронные растровую и просвечивающую микроскопии, атомно-силовую микроскопию, туннельную микроскопию, другие виды зон-довых микроскопий, фотон-корреляционную спектрометрию, различные виды хроматографии и электрофореза, спектральные методы, потенциометрическое титрование, фракционирование ГВ, методы оценки различных типов биологической активности.

3. Кластеры из супрамолекулярных частиц ГВ, включающие в свой состав частицы вторичных минералов. Изучение ГВ на этом уровне позволяет выяснить структуру, размер, форму и вид кластеров из супрамолекулярных частиц ГВ, тип связей в кластерах, а также их изменение под влиянием различных факторов, характер взаимодействия с различными веществами и их биологическую активность. Для этого можно использовать электронные растровую и просвечивающую микроскопии, атомно-силовую микроскопию, туннельную микроскопию, другие виды зон-довой микроскопии, малоугловое рассеяние нейтронов и рентгеновский лучей, фотонкорреляционную спектрометрию, различные виды хроматографии и электрофореза, химические методы анализа, а также методы оценки различных типов биологической активности.

ЛЕСНОИ ВЕСТНИК 7/2010

73

ИНСТИТУТ СИСТЕМНЫХ ИССЛЕДОВАНИИ ЛЕСА

Таблица

Уровни организации и методы исследования гумусовых веществ

Уровни организации гумусовых веществ Параметры и свойства ГВ, изменяющиеся на данном уровне организации Методы, позволяющие изучать ГВ на данном уровне организации

Молекулы низкомолекулярных веществ, взаимодействующие между собой и образующие супрамолекулярные частицы ГВ за счет нековалентных связей На этом уровне можно изучать состав и природу низкомолекулярных веществ, из которых образованы супрамолекулы ГВ, прочность их закрепления в супрамолекулах, способность к обмену на другие низкомолекулярные вещества. Использование меченых атомов, различные виды хроматографии и электрофореза, масс-спектрометрия, спектральные методы, ЭПР, ЯМР.

Супрамолекулярные частицы гумусовых веществ Их изучение позволяет выяснить структуру, размер, форму и вид супрамолекулярных частиц ГВ, а также их изменение под влиянием различных факторов, распределение в них функциональных групп, характер взаимодействия с различными веществами и между собой, соотношение разных видов супрамолекулярных частиц ГВ в почвах, биологическую активность супрамолекулярных частиц ГВ. Электронные растровая и просвечивающая микроскопии, атомно-силовая микроскопия, туннельная микроскопия, другие виды зондовой микроскопии, фотон-корреляцион-ная спектрометрия, различные виды хроматографии и электрофореза, спектральные методы, потенциометрическое титрование, фракционирование ГВ и химические методы анализа, методы оценки различных типов биологической активности.

Кластеры из супрамолекулярных частиц ГВ, включающие в свой состав частицы вторичных минералов Изучение ГВ на этом уровне позволяет выяснить структуру, размер, форму и вид кластеров из супрамолекулярных частиц ГВ, тип связей в кластерах, а также их изменение под влиянием различных факторов, характер взаимодействия с различными веществами и их биологическую активность. Электронные растровая и просвечивающая микроскопии, атомносиловая микроскопия, туннельная микроскопия, другие виды зон-довой микроскопии, малоугловое рассеяние нейтронов и рентгеновский лучей, фотон-корреляционная спектрометрия, различные виды хроматографии и электрофореза, химические методы анализа, методы оценки различных типов биологической активности.

Гели почв, возникающие при объединении первичных частиц ГВ, кластеров из них и минеральных частиц Изучение гелей позволяет выяснить их структурную организацию и ее изменения под влиянием различных факторов, химический и минеральный составы гелей, характер объединения частиц ГВ и минералов при образовании гелей. В связи с тем, что почвенные гели определяют многие свойства почв, возникает возможность поиска корреляций между свойствами почвенных гелей и свойствами почв. Электронные растровая и просвечивающая микроскопии, зондовый микроанализ, атомно-силовая микроскопия, туннельная микроскопия, другие виды зондовой микроскопии, рентгено-фазовый и рентгено-флуоресцентный анализы, химические методы анализа, а также установление корреляций между свойствами почвенных гелей и свойствами почв.

Размещение гелей различных типов в почве Характер распределения гелей в почвенной массе. Методы, применяемые при изучении микроморфологии почв.

4. Гели почв, возникающие при объединении первичных частиц ГВ, кластеров из них и минеральных частиц. Изучение гелей позволяет выяснить их структурную организацию и ее изменения под влиянием различ-

ных факторов, химический и минеральный составы гелей, характер объединения частиц ГВ и минералов при образовании гелей. В связи с тем, что почвенные гели определяют многие свойства почв, возникает возмож-

74

ЛЕСНОЙ ВЕСТНИК 7/2010

ИНСТИТУТ СИСТЕМНЫХ ИССЛЕДОВАНИИ ЛЕСА

ность поиска корреляции между свойствами почвенных гелей и свойствами почв. Электронные растровые и просвечивающие микроскопии, зондовый микроанализ, атомно-силовая микроскопия, туннельная микроскопия, другие виды зондовой микроскопии, рентгено-фазовый и рентгено-флуоресцентный анализы, химические методы анализа, а также установление корреляций между свойствами почвенных гелей и свойствами почв можно использовать при изучении этого уровня организации ГВ.

Микроморфологическое исследование почв [43, 44], а также исследование фракций, выделяемых из почв при определении их гранулометрического состава и гранулоденситометрическом фракционировании [5, 7, 24-26] свидетельствуют, что ГВ распределены в почвенной массе неравномерно. Это позволяет ввести 5 уровень организации ГВ, изучать который можно методами, используемыми в микроморфологии.

Таким образом, представленный анализ показывает, что при использовании тех или иных экспериментальных методов исследования мы изучаем не гумус вообще, а ГВ на определенном уровне их структурной организации. Подобный подход, с одной стороны, дает возможность правильно выбирать экспериментальные методы для достижения поставленных при изучении ГВ целей, а, с другой стороны, позволяет лучше понять полученную при проведении исследований информацию.

Библиографический список

1. Александрова, Л.Н. Гумус как система полимерных соединений / Л.Н. Александрова: Тр. юбил. сес. посв. 100-летию со дня рождения В.В. Докучаева. - М.: АН СССР, 1949. - С. 225-232.

2. Александрова, Л.Н. Органическое вещество почвы и процессы его трансформации. / Л.Н. Александрова. - Л.: Наука, 1980. - 288 с.

3. Александрова, Л.Н. Современные представления о природе гумусовых веществ почвы и их органоминеральных производных / Л.Н. Александрова // Проблемы почвоведения. - М., 1963. - С. 83.

4. Аскадский, А.А. Введение в физико-химию полимеров / А.А. Аскадский, А.Р Хохлов. - М.: Научный мир, 2009. - 384 с.

5. Ванюшина, А.Я. Органо-минеральные взаимодействия в почвах / А.Я. Ванюшина, Л.С. Травни-кова // Почвоведение, 2003. - №4. - С. 418-428.

6. Воларович, М.П. Исследование высокодисперсной фракции торфа / М.П. Воларович, Н.К. Ельницкая // Сб. Комплексное использование торфа. - М.: Недра, 1965.

7. Воронин, А.Д. Структурно-функциональная гидрофизика почв / А.Д. Воронин. - М.: МГУ, 1984.

- 204 с.

8. Гапон, Е.Н. Адсорбция ионов и молекул коллоидной фракцией почвы и строение почвенных коллоидов. В кн.: Почвенный поглощающий комплекс и вопросы земледелия / Е.Н. Гапон. - М.-Л., 1937.

- С. 35-96.

9. Гедройц, К.К. Ультрамеханический состав почвы: избр. соч./ К.К. Гедройц. - Т. 1. - М., 1955. -С. 387-405.

10. Глебова, Г.И. Определение размера и формы частиц гумусовых кислот с помощью электронной микроскопии / Г.И. Глебова // Почвоведение, 1972.

- №7. - С. 115-119.

11. Дергачева, М.И. Органическое вещество почв: статика и динамика (на примере Западной Сибири) / М.И. Дергачева. - Новосибирск: Наука, 1984.

- 153 с.

12. Евдокимов, И.П. Природные нанообъекты в нефтегазовых средах / И.П. Евдокимов, А.П. Лосев. - М.: РГУ нефти и газа им. И.М. Губкина, 2008. - 104 с.

13. Ершов, Ю.И. Органическое вещество биосферы и почвы / Ю.И. Ершов. - Новосибирск: Наука, 2004.

- 104 с.

14. Кононова, М.М. Органическое вещество почв / М.М. Кононова. - M: АН СССР, 1963. - 314 с.

15. Кононова, М.М. Ускоренный метод определения состава гумуса / М.М. Кононова, Н.П. Бельчикова // Почвоведение, 1961. - №10. - С. 75-87.

16. Милановский, Е.Ю. Применение ионного детергента в гель-хроматографии гумусовых кислот почв / Е.Ю. Милановский // Почвоведение, 1984.

- №8. - С. 142.

17. Орлов, Д.С. Гумусовые кислоты почв и общая теория гумификации / Д.С. Орлов. - М.: МГУ, 1990.

- 325 с.

18. Орлов, Д.С. Химия почв / Д.С. Орлов. - М.: МГУ, 1992. - 400 с.

19. Пономарева, В.В. Методика и некоторые результаты фракционирования гумуса черноземов / В.В. Пономарева, Т.А. Плотникова // Почвоведение, 1968. - №11. - С. 104-117.

20. Пономарева, В.В., Плотникова Т.А. Гумус и почвообразование / В.В. Пономарева, Т.А. Плотникова.

- Л.: Наука, 1980. - 221 с.

21. Рамбиди, Н.Г., Березкин А.В. Физические и химические основы нанотехнологий. / Н.Г. Рамбиди, А.В. Березкин. - М.: Физматлит, 2008. - 456 с.

22. Стид Дж.В., Этвуд Дж.Л. Супрамолекулярная химия / Дж.В. Стид, Дж.Л. Этвуд.. - М.: ИКЦ «Академкнига», 2007. - Т. 1. - 480 с.

23. Тейт Р. Органическое вещество почвы: Биологические и экологические аспекты. / Р Тейт. - М.: Мир, 1991. - 400 с.

ЛЕСНОИ ВЕСТНИК 7/2010

75

ИНСТИТУТ СИСТЕМНЫХ ИССЛЕДОВАНИИ ЛЕСА

24. Титова Н.А. Состав компонентов тонкодисперсных частиц пахотной дерново-подзолистой почвы / Н.А. Титова, Л.С. Травникова, Ю.В. Куваева, И.В. Володарская // Почвоведение, 1989. - № 6.-С. 89-97.

25. Титова Н.А. Развитие исследований по взаимодействию органических и минеральных компонентов почвы / Н.А. Титова, Л.С. Травникова, М.Ш. Шаймухаметов // Почвоведение. - 1995. - №5. -С. 639-646.

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

27. Тюлин А.Ф. Органо-минеральные коллоиды в почве, их генезис и значение для корневого питания высших растений / А.Ф. Тюлин. - М.: АН СССР, 1958. - 52 с.

28. Федотов Г.Н. Гелевые структуры в почвах: дисс ... докт. биол. наук / Г.Н. Федотов. - М.: МГУ, 2006.

- 345 с.

29. Федотов Г.Н. Гумус как основа коллоидной составляющей почв / Г.Н. Федотов, Г.В. Добровольский // Доклады АН РФ, 2007. - Т. 415. - № 6. -С. 767-771.

30. Федотов Г.Н. Коллоидные структуры и их влияние на некоторые физические свойства почв / Г.Н. Федотов, Г.В. Добровольский, В.И. Путляев, А.В. Гаршев и др. // Почвоведение, 2006. - № 7. - С. 824-835.

31. Федотов Г.Н., Добровольский Г.В., Шоба С.А., Рудометкина Т.Ф., Черич М.С., Шалаев В.С. Микрофазное расслоение в гумусовых системах // Доклады Академии Наук РФ. 2009, т.429, №3, с.336

- 338.

32. Федотов Г.Н. Уточнение представлений о строении почвенных гелей / Г.Н. Федотов, Ю.Д. Третьяков, В.И. Путляев, Е.И. Пахомов и др. // Доклады АН РФ, 2006. - Т. 411. - № 2. - С. 203-205.

33. Федотов Г.Н. Исследование наноструктурной организации почвенных гелей / Г.Н. Федотов, В.С. Шалаев, В.И. Путляев, Д.М. Иткис // Вестник МГУЛ-Лесной вестник, 2010 - № 3. - С. 212-222.

34. Фокин А.Д. Исследование процессов трансформации, взаимодействия и переноса органических веществ, железа и фосфора в подзолистой почве: автореф. дис. докт. биол. наук / А.Д. Фокин. - М.: МГУ, 1975.- 28 с.

35. Халатур П.Г. Самоорганизация полимеров / П.Г. Халатур // Соросовский образовательный журнал, 2001. - Т.7. - № 4. - С. 36-43.

36. Хмелевская В.С. Процессы самоорганизации в твердом теле / В.С. Хмелевская // Соросовский образовательный журнал, 2000. - Т. 6. - № 6. -С. 85-91.

37. Хохлов А.Р. Восприимчивые гели / А.Р. Хохлов // Соросовский образовательный журнал. 1998. №11. С. 138-142.

38. Хохлов А.Р. Инженерия АВ-сополимеров / А.Р. Хохлов // Соросовский образовательный журнал, 2000. - Т. 6. - № 10. - С. 108-115.

39. Хохлов А.Р. Самоорганизация в ион-содержащих полимерных системах / Хохлов А.Р., Дормидонто-ва Е.Е.// Успехи физических наук, 1997. - Т. 167.

- № 2. - С. 113-128.

40. Хохлов А.Р. Лекции по физической химии полимеров / А.Р. Хохлов, С.И. Кучанов. - М.: Мир, 2000.

- 192 с.

41. Шинкарев А.А., Гиниятуллин К.Г., Мельников Л.В., Кринари Г.А., Гневашев С.Г. Органические компоненты глино-металло-органического комплекса почв лесостепи (теоретические и экспериментальные аспекты изучения) / А.А. Шинкарев, К.Г. Гиниятуллин, Л.В. Мельников, Кринари Г.А., С.Г. Гневашев. - Казань: Казанский ГУ им. В.И. Ульянова-Ленина, 2007. - 248 с.

42. Ширшова Л.Т. Полидисперсность гумусовых веществ почв / Л.Т. Ширшова. - М.: Наука, 1991. -85 с.

43. Шоба С.А., Добровольский Г.В. Растровая электронная микроскопия почв / С.А. Шоба, Г.В. Добровольский. - М.: МГУ, 1978. - 144 с.

44. Шоба С.А. Морфогенез почв таежной зоны / С.А. Шоба. - М.: НИА-Природа, 2007. - 299 с.

45. Alvarez-Puebla R.A., Valenzuela-Calahorro C., Garrido J.J. “Theoretical study on fulvic acid structure, conformation and aggregation: A molecular modelling approach”. Science of the Total Environment. 2006. 358. pp. 243- 254.

46. Baalousha M., Motelica-Heino M., Galaup S., Le Coustumer P. Supramolecular structure of humic acids by TEM with improved sample preparation and staining”. Microscopy Research and Technique. 2005. 66(6). pp. 299 - 306.

47. Baigorri B., Fuentes M., Gonzalez-Gaitano G., Garcra-Mina J.M. “Simultaneous Presence of Diverse Molecular Patterns in Humic Substances in Solution”. Journal of Physical Chemistry. 2007. B 111(35). pp. 10577 - 10582.

48. Bailey G. W., Shevchenko S.M., Yu YS., Kamermans H. Combining Scanning Tunneling Microscopy and Computer Simulation of Humic Substances: Citric Acid, a Model Soil Sci Soc Am J. 1997. 61. pp. 92-101.

49. Cozzolino A., Conte P., Piccolo A., 2001.

Conformational changes of humic substances induced by some hydroxy-, keto-, and sulfonic acids. Soil Biology and Biochemistry 33, 563-571.

50. Diallo M.S., Glinka C.J., Goddard W.A., Johnson J.H., 2005. Characterization of nanoparticles and colloids in aquatic systems 1. Small angle neutron scattering investigations of Suwannee river fulvic acid aggregates in aqueous solutions. Journal of Nanoparticle Research 7, 435-448.

51. Fasurova N., Cechlovska H., Kucerik J. A comparative study of South Moravian lignite and standard IHSS humic acids’ optical and colloidal properties. Petroleum and Coal. 2006. 48(2): 24-32.

76

ЛЕСНОИ ВЕСТНИК 7/2010

ИНСТИТУТ СИСТЕМНЫХ ИССЛЕДОВАНИИ ЛЕСА

52. Gerin P.A. and Dufrene Y.F. Native surface structure of natural soil particles determined by combining atomic force microscopy and X-ray photoelectron spectroscopy // Colloids and Surfaces B: Biointerfaces, 2003, Vol. 28, Pages 295-305.

53. Heil D. and Sposito G. Organic Matter Role in Illitic Soil Colloids Flocculation: III. Scanning Force Microscopy Soil Sci. Soc. Am. J. 59 (1995), pp. 266269.

54. Hosse M., Wilkinson K.J. 2001. “Determination of electrophoretic mobilities and hydrodynamic radii of three humic substances as a function of pH and ionic strength”. Environmental Science and Technology35: 4301-4306.

55. Kerner M., Hohenberg H., Ertl S., Reckermann M., Spitzy A. 2003. “Self-organization of dissolved organic matter to micelle-like microparticles in river water”. Nature 422: 150-154.

56. Langford C.H., Melton J.R. ”When should humic substances be treated as dynamic combinatorial systems?”. In: Humic Substances: Molecular Details and Applications in Land and Water Conservation. Ghabbour, E.A., Davies, G. (Eds.). New York: Taylor & Francis. 2005. p. 65-78.

57. Liu A., Wu R.C., Papadoloulos E.E., 2000. AFM on humic acid adsorbed on mica. Colloidsand Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects 174, 245-252.

58. Maurice P.A., Namjesnik-Dejanovic K., 1999.

Aggregate Structure of sorbed humic substances observed in aqueous solution. Environmental Science and Technology 33, 1538-1541.

59. Namjesnik-Dejanovic K., Maurice PA, 1997. Atomic force microscopy of soil and stream fulvic acids. Colloids and Surface A: Physicochemical and Engineering Aspects 120, 77-86.

60. Nardi S., Arnoldi G. and Dell’Agnola G. Release of the hormone-like activities from Allophob-ora rosea (sav.) and Allophobora caliginosa (sav.) feces. Can.J. Soil Sci. 1988. 68. pp. 563-567.

61. ^terberg R., Mortensen K. 1992. “Fractal dimension of humic acids. A small angle neutron scattering study”. European Biophysics Journal 21(3): 163-167.

62. Palmer N.E., von Wandruszka R. Dynamic light scattering measurements of particle size development in aqueous humic materials. Fresenius ’ Journal of Analytical Chemistry. 2001. 371(7): 951-954.

63. Peсa-Mйndez E.M., Havel J., Patocka J. 2005. “Humic substances, compounds of still unknown structure: applications in agriculture, industry, environment, and biomedicine”. Journal of Applied Biomedicine 3: 1324.

64. Piccolo A., Conte P. and Cozzolino A. Effects of mineral and monocarboxylic acids on the molecular association of dissolved humic substances. Eur. J. Soil Sci. 1999. 50. pp. 687-694.

65. Piccolo A., Nardi S. and Cancheri G. Structural characteristics of humic substances as related to

nitrate uptake and growth regulation in plant systems. Soil Biol. Biochem. 1992. 24. pp. 373-380.

66. Piccolo A. S., Nardi and Cancheri G. Macromolecular changes of soil humic substances induced by interactions with organic acids. Eur. J. Soil Sci. 1996. 47. pp. 319-328.

67. Piccolo A. S., Nardi, and G. Cancheri. Micellelike conformation of humic substances as revealed by size-exclusion chromatography. Chemosphere. 1996. 33. pp. 595-600.

68. Piccolo A. “The Supramolecular Structure of Humic Substances”. Soil Science. 2001. 166(11). pp. 810832.

69. Plaschke M., Romer J., Klenze R., Kim J.I. In situ AFM study of sorbed humic acid colloids at different pH // Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects, 1999, Vol. 160, Pages 269-279.

70. Reid P.M., Wilkinson A.E., Tipping E., Jones, M.N. “Aggregation of humic substances in aqueous media as determined by light-scattering methods”. European Journal of Soil Science. 1991. 42(2): 259-270.

71. Rizzi F.R., Stoll S., Senesi N., Buffle J. A Transmission Electron Microscopy Study of the Fractal Properties and Aggregation Processes of Humic Acids Soil Science: November 2004 - Volume 169 - Issue 11 - pp 765-775.

72. Schaumann G.E. Review Article Soil organic matter beyond molecular structure Part I: Macromolecular and supramolecular characteristics. J. Plant Nutr. Soil Sci. 2006, 169, pp. 145-156.

73. Senesi N., Rizzi F.R., Dellino P., Acquafredda P. Fractal dimension of humic acids in aqueous suspension as a function of pH and time. Soil Science Society of America journal 1996, vol. 60, no 6, pp. 1613-1678.

74. Senesi N., Rizzi F.R., Dellino P., Acquafredda P. Fractal humic acids in aqueous suspensions at various concentrations, ionic strengths, and pH values. Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects. Volume 127, Issues 1-3, (2 July 1997), Pages 57-68.

75. Amejkalova D., Piccolo A. Aggregation and Disaggregation of Humic Supramolecular Assemblies by NMR Diffusion Ordered Spectroscopy (DOSY-NMR) Environ. Sci. Technol. 2008, 42, 699-706.

76. Stevenson F.J. Humus Chemistry. Genesis, Composition, Reactions, 2nd Ed. Wiley, New York. 1994. 443 p.

77. Sutton R, Sposito G. “Molecular structure in soil humic substances: The new view”. Environmental Science and Technology. 2005. 39. pp. 9009-9015.

78. Swift R.S. “Macromolecular properties of soil humic substances: Fact, fiction, and opinion”. Soil Scence. 1999. 164. pp. 790-802.

79. Tan K.H., Scanning Electron Microscopy of Humic Matter as Influenced by Methods of Preparation Soil Sci. Soc. Am. J. 49 (1985) 1185.

80. Wilson M.A., Tran N.H., Milev A.S., Kannangara G.S.K., Volk H., Lu G.Q.M. Nanomaterials in soils. Geoderma, 2008. 146. pp. 291-302.

ЛЕСНОИ ВЕСТНИК 7/2010

77