Humus formation in soils of the Lena River Delta
Authors:
Open Access
- 30 December 2021
- journal article
- research article
- Published by Institute of Soil Science and Agrochemistry of the Siberian Branch in Почвы и окружающая среда
- Vol. 4 (4) , e163
Abstract
Цель исследования: выявить особенности формирования и степени гумификации органических остатков, а также структурно-функциональной организации гумуса в почвах дельты реки Лены. Место и время проведения. Острова Самойловский и Сардах, дельта реки Лены, Якутия, Россия. Полевые работы проводились в летний полевой сезон 2019 года. Объекты и методы. Объектами исследования послужили почвы дельты реки Лены: в затопляемой зоне острова Самойловский – стратозем серогумусовый (Subaquatic Fluvisol (Arenic)); в незатопляемой зоне острова Сардах – криозем грубогумусированный (Histic Cryosol (Siltic). Использовались общепринятые понятия терминов «органическое вещество почв», «гумус», «гумусовые вещества», сочетание традиционных и новых методов исследования почв и гумуса, в том числе химико-аналитический, седиментационный, микроморфологический, а также CP/MAS 13С-ЯМР спектроскопия. Основные результаты. Были выявлены основные закономерности микроморфологической организации почв, в том числе состояние в них органических остатков и гумуса. Почвы, находящиеся под влиянием поемного процесса, характеризуются наличием грубого аморфного гумуса. В микростроении исследуемых почв, которые формируются вне поемного процесса, отмечено образование пылевато-песчаных микроагрегатов. В таких микроагрегатах гумус закреплён в составе минеральных компонентов, представленных частицами кварца, различных слюд и Mn-Fe конкреций, и находится в стабильном состоянии (физическая стабилизация гумуса). Согласно 13С ЯМР спектроскопии в гуминовых веществах почв накапливается до 37% ароматических структурных фрагментов, что может указывать на развитие процесса конденсации при формировании макромолекул гуминовых кислот (ГК) и свидетельствовать об относительно высоком уровне стабилизации гумуса в почвах дельты реки Лены. Заключение. В результате исследований установлено, что в поемных условиях гумус представлен грубыми аморфными формами, вне влияния поемного процесса он закрепляется в минеральных микроагрегатах. Специфика состава гуминовых кислот в районе исследований определяется сочетанием биоклиматических условий, криогенных процессов и составом прекурсоров гумификации. Наличие высокой доли ароматических структурных фрагментов в гумусовых веществах позволяет предполагать относительно стабильное состояние гумуса в почвах дельты реки Лены в период проводимых исследований, который обусловлен возможным развитием конденсации гуминовых кислот.This publication has 30 references indexed in Scilit:
- Organic carbon and total nitrogen stocks in soils of the Lena River DeltaBiogeosciences, 2013
- Baseline characteristics of climate, permafrost and land cover from a new permafrost observatory in the Lena River Delta, Siberia (1998–2011)Biogeosciences, 2013
- Ratio of elements in humic acids as a source of information on the environment of soil formationContemporary Problems of Ecology, 2012
- Persistence of soil organic matter as an ecosystem propertyNature, 2011
- Potential carbon release from permafrost soils of Northeastern SiberiaGlobal Change Biology, 2006
- Multi-dimensional 1H–13C HETCOR and FSLG-HETCOR NMR study of sphingomyelin bilayers containing cholesterol in the gel and liquid crystalline statesJournal of Magnetic Resonance, 2006
- Late Quaternary History of the Accumulation Plain North of the Chekanovsky Ridge (Lena Delta, Russia): A Multidisciplinary ApproachPolar Geography, 2003
- Characterization of solid and aqueous phases of a peat bog profile using molecular fluorescence spectroscopy, ESR and FT-IR, and comparison with physical propertiesOrganic Geochemistry, 2003
- The biogeochemistry of Lena River: organic carbon and nutrients distributionMarine Chemistry, 1996
- Terrestrial ecosystems and the carbon cycleGlobal Change Biology, 1995