Soil Properties as Indicators of Soil Moisture Regime Parameters (a Review)

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

The water movement in soils contributes to the formation of a number of specific soil properties; their interpretation allows for to characterization of the features of both individual hydrological processes and the soil water regime, which is especially important due to the limited possibilities of soil wetness monitoring. The review considers the diagnostic indicators of mineral soils, determined in the field and laboratory conditions, characterized by different formation times and resistance to changes in environmental factors. Field methods for diagnosing soil moisture regime parameters make it possible to formulate hypotheses about the features of water behavior within the soil profile, which can later be confirmed or refuted as a result of laboratory diagnostic methods, regime observations, and physical and mathematiqcal modeling. In particular, on the basis of a standard field description of soils, it is possible to identify the zone of the greatest moisture turnover, areas of the soil profile, which are characterized by constant and periodic moisture stagnation, as well as determining the level of occurrence of the capillary fringe. Clay coats, root burrows, and soil animals paths mark the preferental flows. Laboratory diagnostic methods are aimed at assessing the quantitative ratio of hydrological processes in the soil; basically, they allow to characterize the source, duration and intensity of the period of soil overmoistering. The Schwertman criterion is the most commonly used analytical indicator for diagnosing soil overmoistering, the possibility and effectiveness of which has been shown for a wide range of soils. Verification of the results of hydrological modeling by soil properties is potentially possible for the processes of downward and lateral runoff, physical evaporation of moisture, transpiration, evapotranspiration and capillary rise.

About the authors

M. A. Smirnova

Dokuchaev soil science institute; Lomonosov Moscow State University

Author for correspondence.
Email: summerija@yandex.ru
Russia, 119017, Moscow; Russia, 119999, Moscow

D. N. Kozlov

Dokuchaev soil science institute

Email: summerija@yandex.ru
Russia, 119017, Moscow

References

  1. Аветов Н.А., Сопова Е.О., Головлева Ю.А., Кирюшин А.В., Красильников П.В. Диагностика гидроморфизма в почвах автономных позиций Северо-Сосьвинской возвышенности (Западная Сибирь) // Почвоведение. 2014. № 11. С. 1283–1283.
  2. Анциферова О.А. Гидрологический режим буроземов в агроландшафтах Самбийской равнины (Калининградская область) // Почвоведение. 2022. № 6. С. 713–727.
  3. Архангельская Т.А., Хохлова О.С., Мякшина Т.Н. Математическое моделирование водного режима двух агрочерноземов с различным уровнем залегания карбонатов // Компьютерные исследования и моделирование. 2016. Т. 8. № 2. С. 401–410.
  4. Афанасьева Е.А. Водно-солевой режим обыкновенных и южных черноземов юго-востока европейской части СССР. М.: Наука, 1980. 217 с.
  5. Базыкина Г.С., Овечкин С.В. Влияние цикличности климата на водный режим и карбонатный профиль черноземов центра европейской части России и сопредельных территорий // Почвоведение. 2016. № 4. С. 475–488.
  6. Большаков А.Ф. Водный режим мощных черноземов Среднерусской возвышенности. М.: Изд-во АН СССР, 1961. 200 с.
  7. Бронникова М.А., Таргульян В.О. Кутанный комплекс текстурно-дифференцированных почв. М.: Академкнига, 2005. 197 с.
  8. Водяницкий Ю.Н. Гидроксиды железа в почвах (обзор литературы) // Почвоведение. 2010. № 11. С. 1341–1352.
  9. Водяницкий Ю.Н. Диагностика переувлажненных минеральных почв. М.: Почв. ин-т им. В. В. Докучаева, 2008. 81 c.
  10. Водяницкий Ю.Н. О растворимости реактивом Тамма железистых минералов // Почвоведение. 2001. № 10. С. 1217–1229.
  11. Водяницкий Ю.Н. Строение рудяковых отдельностей из песчаных почв Подмосковья // Почвоведение. 1983. № 11. С. 84–90.
  12. Водяницкий Ю.Н. Химия и минералогия почвенного железа. М.: Почв. ин-т им. В. В. Докучаева, 2003. 238 с.
  13. Водяницкий Ю.Н., Васильев А.А., Моргун Е.Г., Румянцева К.А. Селективность реактивов при извлечении железа из почв // Почвоведение. 2007. № 10. С. 1205–1216.
  14. Водяницкий Ю.Н., Кириллова Н.П. Использование системы CIE-L*a*b* для характеристики цвета почв // Почвоведение. 2016. № 11. С. 1337–1346.
  15. Водяницкий Ю.Н., Шишов Л.Л. Изучение некоторых почвенных процессов по цвету почв. М.: Почв. ин-т им. В. В. Докучаева, 2004. 88 с.
  16. Водяницкий Ю.Н., Шоба С.А. Эфемерные Fe (II)/Fe (III) двойные слоистые гидроксиды в гидроморфных почвах (обзор литературы) // Почвоведение. 2015. № 3. С. 277–287.
  17. Горбылев А.И., Воробьев В.Б., Петровский Е.И. Почвоведение. М.: ИНФРА-М, 2014. 400 с.
  18. Грачева Р.Г. Запись природной среды в гидроморфных почвах // Память почв: Почва как память биосферно-геосферно-антропосферных взаимодействий. 2008. С. 106–127.
  19. Зайдельман Ф.Р. Генезис и экологические основы мелиорации почв и ландшафтов. М.: КДУ, 2009. 720 с.
  20. Зайдельман Ф.Р. Естественное и антропогенное переувлажнение почв. Спб.: Гидрометеоиздат, 1992. 288 с.
  21. Зайдельман Ф.Р. Морфоглеегенез, его визуальная и аналитическая диагностика // Почвоведение. 2004. №. 4. С. 389–398.
  22. Зайдельман Ф.Р., Банников М.В. Водный режим и генезис псевдофибровых и глеевых почв полесий // Почвоведение. 1996. № 10. С. 1213–1221.
  23. Зайдельман Ф.Р., Нарокова Р.П. Рудяковые почвы-железистые солончаки таежной зоны (генезис и использование) // Биологические науки. 1974. № 12. С 106–112.
  24. Зайдельман Ф.Р., Никифорова А.С. Генезис и диагностическое значение новообразований почв лесной и лесостепной зон. М.: Изд-во Моск. ун-та, 2001. 216 с.
  25. Зайдельман Ф.Р., Никифорова А.С., Санжаров А.И. Кутаны и ортштейны неоглеенных и оглеенных дерново-подзолистых почв на карбонатной морене и их диагностическое значение // Почвоведение. 1979. № 1. С. 28–36.
  26. Зайдельман Ф.Р., Никифорова А.С., Степанцова Л.В., Сафронов С.Б., Красин В.Н. Марганец, железо и фосфор в ортштейнах черноземовидных почв севера Тамбовской равнины и их значение для диагностики степени оглеения // Почвоведение. 2009. № 5. С. 521–531.
  27. Зайдельман Ф.Р., Оглезнев А.К. Количественное определение степени заболоченности почв по свойствам конкреций // Почвоведение. 1971. № 10. С. 94–101.
  28. Зайдельман Ф.Р., Рыдкин Ю.И., Земскова Т.П. Диагностическое значение кутан и ортштейнов для оценки степени заболоченности серых лесных почв // Почвоведение. 1987. № 4. С. 85–94.
  29. Зайдельман Ф.Р., Санжаров А.И., Полонская Л.И. Кутаны и ортштейны дерново-подзолистых неоглеенных и оглеенных почв на ленточных глинах и их диагностическое значение // Почвоведение. 1982. № 11. С. 17–25.
  30. Зайдельман Ф.Р., Селищев А.А., Никифорова А.С. Карбонатные конкреции почв гумидных ланд шафтов и их диагностическое значение // Почвоведение. 2000. № 4. С. 405–415.
  31. Зайдельман Ф.Р., Степанцова Л.В., Никифорова А.С., Красин В.Н., Даутоков И.М., Красина Т.В. Новообразования (ортштейны и псевдофибры) поверхностно-оглеенных супесчаных почв севера Тамбовской равнины // Почвоведение. 2019. № 5. С. 544–557.
  32. Зайдельман Ф.Р., Степанцова Л.В., Никифорова А.С., Красин В.Н., Сафронов С.Б., Красина Т.В. Генезис и деградация черноземов европейской России под влиянием переувлажнения // Способы защиты и мелиорации. Воронеж: Кварта, 2013. 352 с.
  33. Караванова Е.И. Водорастворимые органические вещества: фракционный состав и возможности их сорбции твердой фазой лесных почв (обзор литературы) // Почвоведение. 2013. № 8. С. 924–924.
  34. Классификация и диагностика почв СССР. М: Колос. 1977. 221 с.
  35. Козловский Ф.И. Теория и методы изучения почвенного покрова. М.: ГЕОС, 2003. 536 с.
  36. Коковина Т.П. Водный режим мощных черноземов и влагообеспеченность на них сельскохозяйственных культур. М.: Колос, 1974. 302 с.
  37. Королюк Т.В. Особенности солевой динамики в длительно-сезонно-мерзлотных засоленных почвах южного Забайкалья // Почвоведение. 2014. № 5. С. 515–529.
  38. Лебедева И.И. Гумусовые и карбонатные аккумуляции как диагностические критерии в черноземах Восточной Европы // Бюл. Почв. ин-та им. В.В. Докучаева. 2011. № 68. С. 3–18. https://doi.org/10.19047/0136-1694-2011-68-3-18
  39. Левченко Е.А., Лозбенев Н.И., Козлов Д.Н. Диагностика внутриландшафтной дифференциации гидроморфизма почв лесостепи Вороно-Цнинского междуречья Приволжской возвышенности // Вестник Моск. ун-та. Сер. 5. География. 2019. № 3. С. 38–48.
  40. Лодыгин Е.Д., Безносиков В.А., Василевич Р.С. Молекулярный состав гумусовых веществ тундровых почв (13С-ЯМР-спектроскопия) // Почвоведение. 2014. № 5. С. 546–552.
  41. Панкова Е.И., Айдаров И.П., Голованов Д.Л., Ямнова И.А. Засоление как основной почвообразовательный процесс в почвах природных оазисов Гобийских пустынь // Почвоведение. 2015. № 10. С. 1155–1155.
  42. Панкова Е.И., Ямнова И.А. Формы солевых аккумуляций в гидроморфных хлоридных и сульфатных солончаках Монголии // Почвоведение. 1980. № 2. С. 99–108.
  43. Роде А.А. Водный режим некоторых основных типов почв СССР (по многолетним данным). Избр. тр. Т. 4. М.: Почв. ин-т. им. В.В. Докучаева, 2009. С. 292–345.
  44. Роде А.А. Водный режим почв и его регулирование. М.: АН СССР, 1963. 119 с.
  45. Романова Т.А. Водный режим почв Беларуси. Минск: ИВЦ Минфина, 2015. 144 с.
  46. Росликова В.И. Марганцево-железистые новообразования в почвах равнинных ландшафтов гумидной зоны. Владивосток: Дальнаука, 1996, 291 с.
  47. Семенов В.М., Когут Б.М. Почвенное органическое вещество. М.: ГЕОС, 2015. 233 с.
  48. Смеян Н.И., Лисица В.Д., Сергеенко В.Т. О формировании почв на зебровидных песчаных и лессовидных отложениях Белоруссии // Почвоведение. 2000. Т. 7. С. 800–807.
  49. Степанцова Л.В., Красин В.Н. Количественный показатель глубины залегания грунтовых вод в черноземовидных почвах севера Тамбовской равнины // Вестн. МичГАУ. 2011. Ч. 1. № 2. С. 106–110.
  50. Таргульян В.О., Герасимова М.И., Целищева Л.К., Шоба С.А. Оглеение и морфотипы глея // Почвоведение. 1987. № 7. С. 16–24.
  51. Тулина А.С., Семенов В.М. Оценка чувствительности минерализуемого пула почвенного органического вещества к изменению температуры и влажности // Почвоведение. 2015. № 8. С. 952–952.
  52. Тулина А.С., Семенов В.М., Розанова Л.Н., Кузнецова Т.В., Семенова Н.А. Влияние влажности на стабильность органического вещества почв и растительных остатков // Почвоведение. 2009. № 11. С. 1333–1340
  53. Хитров Н.Б., Чевердин Ю.И., Роговнева Л.В. Двумерное распределение свойств вертикового солонца с микрорельефом гильгай в Каменной Степи // Почвоведение. 2018. № 11. С. 1285–1298.
  54. Хохлова О.С. Карбонатное состояние степных почв как индикатор и память их пространственно-временной изменчивости. Дис. … докт. геогр. наук. М., 2008.
  55. Черноземы СССР / Отв. ред. В.М. Фридланд. М.: Колос, 1974. 560 с.
  56. Шарапова А.В. Окислительно-восстановительное состояние почв Среднерусской лесостепи в зоне влияния терриконов угольных шахт. Дис. … канд. биол. наук. М., 2013. С. 23.
  57. Шеин Е.В. Курс физики почв. М.: Изд-во Моск. ун-та, 2005. 432 с.
  58. Шеин Е.В., Болотов А.Г., Дембовецкий А.В. Гидрология почв агроландшафтов: количественное описание, методы исследования, обеспеченность почвенных запасов влаги // Почвоведение. 2021. Т. 55. № 9. С. 1076–1084.
  59. Ямнова И.А. Новообразования легкорастворимых солей и гипса в аридных почвах России и сопредельных стран: диагностика, генезис, антропогенная трансформация. Дис. … докт. с.-х. наук. М., 2018.
  60. Ямнова И.А., Панкова Е.И. Гипсовые новообразования и формирующие их элементарные почвообразовательные процессы // Почвоведение. 2013. № 12. С. 1423–1423.
  61. Beff L., Gunther T., Vandoorne B., Couvreur V., Javaux M. Three-dimensional monitoring of soil water content in a maize field using Electrical Resistivity Tomography // Hydrol. Earth Syst. Sci. 2013. V. 17. P. 595–609. https://doi.org/10.5194/hess-17-595-2013
  62. Bishop J.M., Callaghan M.V., Cey E.E., Bentley L.R. Measurement and simulation of subsurface tracer migration to tile drains in low permeability, macroporous soil // Water Resources Res. 2015. V. 51. № 6. P. 3956–3981. https://doi.org/10.1002/2014WR016310
  63. Campforts B., Vanacker V., Vanderborght J., Baken S., Smolders E., Govers G. Simulating the mobility of meteoric 10 Be in the landscape through a coupled soilhillslope model (Be2D) // Earth Planet. Sci. Lett. 2016. V. 439. P. 143–157.
  64. Chen N., Li X., Šimůnek J., Zhang, Y., Shi H., Hu, Q., Xin M. Evaluating soil salts dynamics under biodegradable film mulching with different disintegration rates in an arid region with shallow and saline groundwater: Experimental and modeling study // Geoderma. 2022. V. 423. P. 115969. https://doi.org/10.1016/j.geoderma.2022.115969
  65. Christ M.J., David M.B. Temperature and moisture effects on the production of dissolved organic carbon in a Spodosol // Soil Biol. Biochem. 1996. V. 28. № 9. P. 1191–1199. https://doi.org/10.1016/0038-0717(96)00120-4
  66. Cornell R.M., Schwertmann U. The iron oxides: structure, properties, reactions, occurrences, and uses. Weinheim: Wiley-vch, 2003. 664 p.
  67. Dobriyal P., Qureshi A., Badola R., Hussain S.A. A review of the methods available for estimating soil moisture and its implications for water resource management // J. Hydrology. 2012. V. 458. P. 110–117. https://doi.org/10.1016/j.jhydrol.2012.06.021
  68. Ehrhardt A., Groh J., Gerke H.H. Wavelet analysis of soil water state variables for identification of lateral subsurface flow: Lysimeter vs. field data // Vadose Zone J. 2021. T. 20. №. 3. P. e20129. https://doi.org/10.1016/j.jhydrol.2012.06.021
  69. Ellsworth P.Z., William D.G. Hydrogen isotope fractionation during water uptake by woody xerophytes // Plant Soil. 2007. V. 291. P. 93–107. https://doi.org/10.1007/s11104-006-9177-1
  70. Evans C.V., Franzmeier D.P. Color index values to represent wetness and aeration in some Indiana soils // Geoderma. 1988. V. 41. № 3–4. P. 353–368. https://doi.org/10.1016/0016-7061(88)90070-5
  71. Evaristo J., Jasechko S., McDonnell J.J. Global separation of plant transpiration from groundwater and streamflow // Nature. 2015. V. 525. P. 91–94. https://doi.org/10.1038/nature14983
  72. Finke P.A., Hutson J.L. Modelling soil genesis in calcareous loess // Geoderma. 2008. V. 145. P. 462–479.
  73. Fumoto T., Yanagihara T., Saito T., Yagi K. Assessment of the methane mitigation potentials of alternative water regimes in rice fields using a process-based biogeochemistry model // Global Change Biology. 2010. V. 16. № 6. P. 1847–1859. https://doi.org/10.1111/j.1365-2486.2009.02050.x
  74. Gao H., Sabo J.L., Chen X., Liu Z., Yang, Z., Ren Z., Liu M. Landscape heterogeneity and hydrological processes: a review of landscape-based hydrological models // Landscape Ecol. 2018. V. 33. P. 1461–1480. https://doi.org/10.1007/s10980-018-0690-4
  75. Hopp L., McDonnell J.J., Condon P. Lateral subsurface flow in a soil cover over waste rock in a humid temperate environment // Vadose Zone J. 2011. V. 10. № 1. P. 332–344. https://doi.org/10.2136/vzj2010.0094
  76. Horita J., Rozanski K., Cohen S. Isotope effects in the evaporation of water: A status report of the Craig-Gordon model // Isot. Environ. Health Stud. 2008. V. 44. P. 23–49. https://doi.org/10.1080/10256010801887174
  77. IUSS Working Group WRB, 2015. World Reference Base for Soil Resources 2014, update 2015. International Soil Classification System for Naming Soils and Creating Legends for Soil Maps. World Soil Resources Report No. 106, FAO, Rome.
  78. Jien S.H., Hseu Z.Y., Chen Z.S. Hydropedological implications of ferromanganiferous nodules in rice-growing plinthitic Ultisols under different moisture regimes // Soil Sci. Soc. Am. J. 2010. V. 74. № 3. P. 880–891. https://doi.org/10.2136/sssaj2009.0020
  79. Kadono A., Funakawa S., Kosaki T. Factors controlling mineralization of soil organic matter in the Eurasian steppe // Soil Biol. Biochem. 2008. V. 40. P. 947–955. https://doi.org/10.1016/j.soilbio.2007.11.015
  80. Keller T., Sandin M., Colombi T., Horn R., Or D. Historical increase in agricultural machinery weights enhanced soil stress levels and adversely affected soil functioning // Soil Till. Res. 2019. V. 194. P. 104293. https://doi.org/10.1016/j.still.2019.104293
  81. Kemmitt S.J., Lanyon C.V., Waite I.S., Wen Q., Addiscott T.M., Bird N.R.A., O’Donnell A.G., Brookes P.C. Mineralization of native soil organic matter is not regulated by the size, activity or composition of the soil microbial biomass – a new perspective // Soil Biol. Biochem. 2008. V. 40. P. 61–73. https://doi.org/10.1016/j.soilbio.2007.06.021
  82. Keys to soil taxonomy. Soil survey staff United States Department of Agriculture natural Resources Conservation. Service Twelfth edition 2014. 372 p.
  83. Kleine L., Tetzlaff D., Smith A., Wang H., Soulsby C. Using water stable isotopes to understand evaporation, moisture stress, and re-wetting in catchment forest and grassland soils of the summer drought of 2018 // Hydrology Earth System Sci. 2020. V. 24. № 7. P. 3737–3752. https://doi.org/10.5194/hess-24-3737-2020
  84. Laine-Kaulio H., Backnäs S., Karvonen T., Koivusalo H., McDonnell J.J. Lateral subsurface stormflow and solute transport in a forested hillslope: A combined measurement and modeling approach // Water Resources Res. 2014. V. 50. № 10. P. 8159-8178. https://doi.org/10.1002/2014WR015381
  85. Li X.Y., Lin H., Gerke H.H. Frontiers in hydropedology: Interdisciplinary research from soil architecture to the critical zone // Vadose Zone J. 2018. V. 17. № 1. P. 1–4. https://doi.org/10.2136/vzj2018.03.0045
  86. Lin G., Sternberg L.D.L. Hydrogen isotopic fractionation by plant roots during water uptake in coastal wetland plants // Stable Isotopes and Plant Carbon-Water Relations. San Diego, Calif: Academic Press, 1993. P. 497–510.
  87. Lin H., Bouma J., Pachepsky Y., Western A., Thompson J., Van Genuchten R., Vogel H.J., Lilly A. Hydropedology: Synergistic integration of pedology and hydrology // Water Resources Research. 2006. V. 42. https://doi.org/10.1029/2005WR004085
  88. Linn D.M., Doran J.W. Effect of water-filled pore space on carbon dioxide production in tilled and nontilled soils // Soil Sci. Soc. Am. J. 1984. V. 48. P. 1267–1272. https://doi.org/10.2136/sssaj1984.03615995004800060013x
  89. Lozbenev N., Yurova A., Smirnova M., Kozlov D. Incorporating process-based modeling into digital soil mapping: A case study in the virgin steppe of the Central Russian Upland // Geoderma. 2021. V. 383. P. 114733. https://doi.org/10.1016/j.geoderma.2020.114733
  90. Ma Y.J., Li X.Y., Guo,L., Lin H. Hydropedology: Interactions between pedologic and hydrologic processes across spatiotemporal scales // Earth-science reviews. 2017. V. 171. P. 181–195. https://doi.org/10.1016/j.earscirev.2017.05.014
  91. Moore P.D. The ecology of peat-forming processes: a review // Int. J. Coal Geol. 1989. V. 12. № 1–4. P. 89–103. https://doi.org/10.1016/0166-5162(89)90048-7
  92. Moritsuka N., Kawamura K., Tsujimoto Y., Rabenarivo M., Andriamananjara A., Rakotoson T., Razafimbelo T. Comparison of visual and instrumental measurements of soil color with different low-cost colorimeters // Soil Sci. Plant Nutrition. 2019. V. 65. P. 605–615. https://doi.org/10.1080/00380768.2019.1676624
  93. Muñoz-Villers L.E., McDonnell J.J. Runoff generation in a steep, tropical montane cloud forest catchment on permeable volcanic substrate // Water Resour. Res. 2012. V. 48. P. W09528. https://doi.org/10.1029/2011WR011316
  94. Novak V., Šimåunek J., van Genuchten M.T. Infiltration of water into soil with cracks // J. Irrig. Drain. Eng. 2000. V. 126. P. 41–47.
  95. Ogle K., Tucker C., Cable J.M. Beyond simple linear mixing models: Process-based isotope partitioning of ecological processes // Ecol. Appl. 2014. V. 24. P. 181–195. https://doi.org/10.1890/12-1970.1
  96. Ogle K., Wolpert R.L., Reynolds J.F. Reconstruction plant root area and water uptake profiles // Ecology. 2004. V. 85(7). P. 1967–1978. https://doi.org/10.1890/03-0346
  97. Opolot E., Yu Y. Y., Finke P. A. Modeling soil genesis at pedon and landscape scales: Achievements and problems // Quarter. Int. 2015. V. 376. P. 34–46. https://doi.org/10.1016/j.quaint.2014.02.017
  98. Orlowski N., Kraft P., Breuer L. Exploring water cycle dynamics through sampling multitude stable water isotope pools in a small developed landscape of Germany // Hydrol. Earth Syst. Sci. Discuss. 2015. V. 12(2). P. 1809–1853. https://doi.org/10.5194/hessd-12-1809-2015
  99. Prusinkiewicz Z., Bednarek R., Kosko A., Szmyt M. Paleopedological studies on age, properties and genesis of illuvial bands on a neolithic archaeological site // Roczniki Gleboznawcze. Suplement. 1994. V. 44. P. 15–26.
  100. Saco P.M., Willgoose G.R., Hancock G.R. Spatial organization of soil depths using a landform evolution model // J. Geophys. Res.: Earth Surface. 2006. V. 111. № F2. https://doi.org/10.1029/2005JF000351
  101. Schwertmann U. Relations between iron oxides, soil color, and soil formation // Soil color. 1993. V. 31. P. 51–69. https://doi.org/10.2136/sssaspecpub31.c4
  102. Schwertmann U., Fitzpatrick R.W. Occurrence of lepidocrocite and its association with goethite in Natal soils // Soil Sci. Soc. Am. J. 1977. V. 41. № 5. P. 1013–1018. https://doi.org/10.2136/sssaj1977.03615995004100050042x
  103. Sierra C.A., Trumbore S.E., Davidson E.A., Vicca S., Janssens I. Sensitivity of decomposition rates of soil organic matter with respect to simultaneous changes in temperature and moisture // J. Adv. Modeling Earth Systems. 2015. V. 7(1). P. 335–356. https://doi.org/10.1002/2014MS000358
  104. Šimůnek J., Jarvis N.J., Van Genuchten M.T., Gärdenäs A. Review and comparison of models for describing non-equilibrium and preferential flow and transport in the vadose zone // J. Hydrology. 2003. V. 272. № 1–4. P. 14–35. https://doi.org/10.1016/S0022-1694(02)00252-4
  105. Singh A.A. Concise review on introduction to hydrological models // Global Research and Development J. for Engineering. 2018. V. 3. № 10. P. 14–19.
  106. Singh S., Mayes M.A., Shekoofa A., Kivlin S.N., Bansa, S., Jagadamma S. Soil organic carbon cycling in response to simulated soil moisture variation under field conditions // Scientific Reps. 2021. V. 11. № 1. P. 1–13.
  107. Skopp J., Jawson M.D., Doran J.W. Steady-state aerobic activity as a function of soil water content // Soil Sci. Soc. Am. J. 1990. V. 54. P. 1619–1625.
  108. Sprenger M., Leistert H., Gimbel K., Weiler M. Illuminating hydrological processes at the soil-vegetation-atmosphere interface with water stable isotopes // Rev. Geophys. 2016. V. 54. P. 674–704. https://doi.org/10.1002/2015RG000515
  109. Sprenger M., Seeger S., Blume T., Weiler M. Travel times in the vadose zone: Variability in space and time // Water Resour. Res. 2016. V. 52. P. 5727–5754. https://doi.org/10.1002/2015WR018077
  110. Stiglitz R., Mikhailova E., Post C., Schlautman M., Sharp J. Evaluation of an inexpensive sensor to measure soil color // Computers and Electronics in Agriculture. 2016. V. 121. P. 141–148.
  111. Stumpp C., Stichler W., Kandolf M., Šimůnek J. Effects of land cover and fertilization method on water flow and solute transport in five lysimeters: A long-term study using stable water isotopes // Vadose Zone J. 2012. V. 11(1). https://doi.org/10.2136/vzj2011.0075
  112. Su S.L., Singh D.N., Baghini M.S. A critical review of soil moisture measurement // Measurement. 2014. V. 54. P. 92–105. https://doi.org/10.1016/j.measurement.2014.04.007
  113. Temme A.J.A.M., Vanwalleghem T. LORICA – a new model for linking landscape and soil profile evolution: development and sensitivity analysis // Comput. Geosci. 2016. V. 90. P. 131–143. https://doi.org/10.1016/j.cageo.2015.08.004
  114. Van Bodegom P.M., Van Reeven J., Denier van der Gon H.A. C. Prediction of reducible soil iron content from iron extraction data // Biogeochemistry. 2003. V. 64. № 2. P. 231–245. https://doi.org/10.1023/A:1024935107543
  115. Van der Meij W.M., Temme A.J., Lin H.S., Gerke H.H., Sommer M. On the role of hydrologic processes in soil and landscape evolution modeling: concepts, complications and partial solutions // Earth-Science Rev. 2018. V. 185. P. 1088–1106. https://doi.org/10.1016/j.earscirev.2018.09.001
  116. Vogel H.J. Scale issues in soil hydrology // Vadose Zone J. 2019. V. 18. № 1. P. 1–10. https://doi.org/10.2136/vzj2019.01.0001
  117. Wang L., Caylor K.K., Villegas J.C., Barron-Gafford G.A., Breshears D.D., Huxman T.E. Partitioning evapotranspiration across gradients of woody plant cover: Assessment of a stable isotope technique // Geophys. Res. Lett. 2010. V. 37. P. L09401. https://doi.org/10.1029/ 2010GL043228
  118. Xu Z., Yang H., Liu F.,An S., Cui J., Wang Z., Liu S. Partitioning evapotranspiration flux components in a subalpine shrubland based on stable isotopic measurements // Bot. Stud. 2008. V. 49. P. 351–361.
  119. Yurova A.Y., Smirnova M.A., Lozbene, N.I., Fil P.P., Kozlov D.N. Using soil hydromorphy degree for adjusting steady-state water table simulations along catenas in semiarid Russia // Catena. 2021. V. 199. P. 105109. https://doi.org/10.1016/j.catena.2020.105109
  120. Zamanian K., Pustovoytov K., Kuzyakov Y. Pedogenic carbonates: Forms and formation processes // Earth-Science Rev. 2016. V. 157. P. 1–17. https://doi.org/10.1016/j.earscirev.2016.03.003
  121. Zhang S., Wen X., Wang J., Yu G., Sun X. The use of stable isotopes to partition evapotranspiration fluxes into evaporation and transpiration // Acta Ecol. Sin. 2010. V. 30. P. 201–209. https://doi.org/10.1016/j.chnaes.2010.06.003
  122. Zhu Q., Peng C., Chen H., Fang X., Liu J., Jiang H, Yang Y., Yang G. Estimating global natural wetland methane emissions using process modelling: Spatio-temporal patterns and contributions to atmospheric methane fluctuations // Global Ecology Biogeography. 2015. V. 24. № 8. P. 959–972. https://doi.org/10.1111/geb.12307

Copyright (c) 2023 М.А. Смирнова, Д.Н. Козлов

This website uses cookies

You consent to our cookies if you continue to use our website.

About Cookies