Особенности гумусообразования в почвах дельты реки Лены

Вячеслав Игоревич Поляков; Евгений Васильевич  Абакумов

doi:10.31251/pos.v4i4.163

Авторы

Вячеслав Игоревич Поляков Санкт-Петербургский государственный университет, кафедра прикладной экологии, 16-ая линия ВО, д. 29, Санкт-Петербург, 199178, Россия https://orcid.org/0000-0001-6171-3221
Евгений Васильевич Абакумов Санкт-Петербургский государственный университет, кафедра прикладной экологии, 16-ая линия ВО, д. 29, Санкт-Петербург, 199178, Россия

DOI:

https://doi.org/10.31251/pos.v4i4.163

Ключевые слова:

полярные почвы, гумус, гуминовые вещества, 13С ЯМР-спектроскопия, микроморфология почв, дельта реки Лены, Арктика

Аннотация

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.