Особенности органического вещества и биологических свойств торфов лесных болот и их изменение в процессе функционирования

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

Исследовали групповой состав органического вещества (ОВ) торфов разного генезиса таежной зоны Западной Сибири. Установили важность учета видового состава торфов, слагающих естественные и мелиорируемые лесные болота, а также их пространственную неоднородность, что является необходимой составляющей оценки запасов углерода в торфяном профиле лесных экосистем в рамках создаваемой национальной системы мониторинга пулов углерода и потоков парниковых газов. Эксперименты по трансформации ОВ торфов показали, что активность определяется их ботаническим составом. По скорости разложения ОВ верховые торфа располагаются в ряд: сфагново-мочажинный > комплексный > фускум > шейхцериево-сфагновый > пушицево-сфагновый > шейхцериевый > пушицевый; низинные торфа: гипновый > осоковый > осоково-гипновый > вахтовый > древесный > древесно-осоковый. Опыты по трансформации ОВ растений-торфообразователей в полевых условиях показали, что компонентный и химический составы их органического вещества существенно меняются, но индивидуально по каждому растению. Увеличивается содержание ароматических полисопряженных систем и карбоксильных групп, и уменьшается количество углеводных фрагментов. Агролесомелиорация продолжительностью в 60 лет оказала влияние на процесс трансформации ОВ торфов. Степень разложения торфа травяного и осокового вида в условиях агролесомелиорации увеличилась на 5% в слое 0.75 м. Снизилось содержание битумов, а легкогидролизуемых веществ, гуминовых кислот и лигнина – увеличилось. Приведена характеристика микробиомов и ферментов торфов лесных болот таежной зоны Западной Сибири. Подтверждено положение В.Е. Раковского, что различия болотных растений в составе торфов проявляются в их химических и биологических характеристиках.

Об авторах

Л. И. Инишева

Томский государственный педагогический университет

Автор, ответственный за переписку.
Email: inisheva@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-7549-8339
Россия, ул. Киевская, 60, Томск, 634061

Н. В. Юдина

Институт химии нефти Сибирского отделения Российской академии наук

Email: inisheva@mail.ru
Россия, пр-т Академический, 4, Томск, 634021

А. В. Головченко

Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова

Email: inisheva@mail.ru
Россия, Ленинские горы, 1, Москва, 119991

Список литературы

  1. Ананьева Н.Д. Микробиологические аспекты самоочищения и устойчивости почв. М.: Наука, 2003. 223 с.
  2. Ананьева Н.Д., Сушко С.В., Иващенко К.В., Васенев В.И. Микробное дыхание почв подтайги и лесостепи Европейской части России: полевой и лабораторный подходы // Почвоведение. 2020. № 10. С. 1276–1286. https://doi.org/10.31857/S0032180X20100044
  3. Архипов В.С., Маслов С.Г. Состав и свойства типичных видов торфа центральной части Западной Сибири // Химия растительного сырья. 1998. № 4. С. 9–16.
  4. Бамбалов Н.Н. Баланс органического вещества торфяных почв и методы его изучения. Минск: Наука и техника. 1984. 175 с.
  5. Бамбалов Н.Н. Минерализация и трансформация органического вещества торфяных почв при их сельскохозяйственном использовании (на примере торфяных почв Белоруссии). Дис. ... д-ра с.-х. наук. Минск, 1983. 497 с.
  6. Бамбалов Н.Н., Беленькая Т.Я. Фракционно-групповой состав органического вещества целинных и мелиорированных торфяных почв // Почвоведение. 1998. № 12. С. 1431–1437.
  7. Бямбагар Б., Кушнарев Д.Ф., Федорова Т.Е. и др. Взаимосвязь фрагментного состава гуминовых кислот с их физиологической активностью // ХТТ. 2003. № 1. С. 83–90.
  8. Ведрова Э.Ф. Разложение органического вещества лесных подстилок // Почвоведение. 1997. № 2. С. 216–223.
  9. Гродницкая И.Д., Карпенко Л.В., Пашкеева О.Э., Гончарова Н.Н., Старцев В.В., Батурина О.А., Дымов А.А. Влияние лесных пожаров на микробиологические свойства торфяных олиготрофных почв и торфяно-подзолов глеевых в болотах северной части Сым-Дубчесского междуречья (Красноярский край) // Почвоведение. 2022. № 4. С. 454–468.
  10. Гродницкая И.Д., Трусова М.Ю. Микробные сообщества и трансформация соединений в болотных почвах таежной зоны (Томская область) // Почвоведение. 2009. № 9. С. 1099–1107.
  11. Добровольская Т.Г., Скворцова И.Н., Лысак Л.В. Методы выделения и идентификации почвенных бактерий. М.: Изд-во МГУ, 1989. 40 с.
  12. Ефимов В.Н. Торфяные почвы. М.: Россельхозиздат, 1980. 120 с.
  13. Ефремова Т.Т. Гумус и структурообразование в лесных торфяных почвах Западной Сибири. Автореф. дис. ... д-ра биол. наук. Новосибирск, 1990. 48 с.
  14. Зименко Т.Г., Самсонова А.С., Мисник А.Г. Микробные ценозы торфяных почв и их функционирование. Минск: Наука и техника, 1983. 181 с.
  15. Иванникова Л.А. Способ определения кинетики минерализации органического вещества почвы. Пат. СССР № 1806375.
  16. Инишева Л.И., Дементьева Т.В., Пяткова С.И. Свидетельство об официальной регистрации БД № 970002. Химия торфов: автоматизированная информационная система. М., 1997.
  17. Инишева Л.И., Ивлева С.Н., Щербакова Т.А.Руководство по определению ферментативной активности торфяных почв и торфов. Томск: Изд-во Томск. ун-та, 2003. 122 с.
  18. Калабин Г.А., Каницкая Л.В., Кушнарев Д.Ф. Количественная спектроскопия ЯМР природного органического сырья и продуктов его переработки. М.: Химия, 2000. 407 с.
  19. Кобак К.И. Биотические компоненты углеродного цикла. Л.: Гидрометеоиздат, 1988. 248 с.
  20. Кожевин П.А., Полянская Л.М., Звягинцев Д.Г. Динамика развития различных микроорганизмов в почве // Микробиология. 1979. Т. 48. № 4. С. 490–494.
  21. Козунь Ю.С., Казеев К.Ш., Колесников С.И. Влияние климата на ферментативную активность лесных почв Северного Кавказа // Лесоведение. 2022. № 3. С. 262–269. https://doi.org/10.31857/S002411482203010X
  22. Лисс О.Л., Абрамова Л.И., Аветов Н.А., Березина Н.В., Инишева Л.И., Курнишкова Т.В., Слука З.А., Толпышева Т.Ю., Шведчикова Н.К. Болотные системы их природоохранное значение. М., 2001. 584 с.
  23. Лиштван И.И., Король Н.Т. Основные свойства торфа и методы их определения. Минск: Наука и техника, 1975. 320 с.
  24. Марков В.В., Оленин А.С, Оспенникова, Л.А., Скобеева Е.И., Хорошев П.И. Торфяные ресурсы мира. М.: Наука, 1988. 384 с.
  25. Полянская Л.М., Головченко А.В., Звягинцев Д.Г. Определение жизнеспособности спор и мицелия почвенных грибов // Микробиология. 1998. Т. 67. № 6. С. 832–836.
  26. Раковский В.Е., Пигулевская Л.В. Химия и генезис торфа. М.: Недра, 1978. 231 с.
  27. Романова Е.А. Типы болотных массивов и закономерности распределения их на территории Западной Сибири // Типы болот СССР и принципы их классификации. Л.: Наука, 1974. С. 167–174.
  28. Сусьян Е.А., Ананьева Н.Д., Гавриленко Е.Г., Чернова О.В., Бобровский М.В. Углерод микробной биомассы в профиле лесных почв южной тайги // Почвоведение. 2009. № 10. С. 1233–1240.
  29. Технический анализ торфа. М.: Недра, 1992. 358 с.
  30. Широких П.С. Органическое вещество и соединения азота в низинных торфяных почвах с различным ботаническим составом // Сибирский вестник сельскохозяйственной науки. 1981. № 1. С. 6–20.
  31. Щербакова Т.А. Ферментативная активность почв и трансформация органического вещества. Минск: Наука и техника, 1983. 222 с.
  32. Anderson J.P.E., Domsch K.H. A phisiological method for the quantitative measurement of microbial biomass in soils // Soil Biol. Biochem. 1978. V. 10. № 3. Р. 314–322.
  33. Bouma J. Environmental Quality: a Eurupean Perspective // J. Environm. Quality. 1997. V. 26. P. 26–34.
  34. Conrad R. Soil Microorganisms as controllers of atmospheric trace gases (H2, CO, CH4, OCS, N2O, and NO) // Microbiological Reviews. 1996. V. 60. № 4. P. 609–640.
  35. Golovchenko A.V., Gracheva T.A., Lypcan V.A., Dobrovol’skaya T.G., Manucharova N.A. Actinomycete complexes in eutrophic peatlands // Eurasian Soil Science. 2022. V. 55. № 8. P. 1064–1073.
  36. Kovalevskii D.V., Permin A.B., Perminova I.V. Recovert of Conditions for Quantitative Measuring the PMR Spectra of Humic Acids // Moscow University Chemistry Bulletin. 2000. V. 41. № 1. P. 39 –42.
  37. Sikora L.J., Yakovchenko V., Kaufman D.D. Comprasion of Rehydration Method for Biomass Determination to Fumigation-incubation and Substrate-induced Respiration Method // Soil Biol. Biochem. 1994. V. 26. № 10. Р. 1443–1445.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Интенсивность разложения торфов в модельном опыте: верховые виды торфа (а): 1 – комплексный, 2 – пушицево-сфагновый, 3 – сфагновый мочажинный, 4 – фускум, 5 – пушицевый, 6 – шейхцериевый; низинные виды торфа (b): 7 – вахтовый, 8 – древесно-осоковый, 9 – древесный, 10 – осоково-гипновый, 11 – осоковый.

Скачать (158KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2024