Гумусовые вещества болотных экосистем таежной зоны Западной Сибири

Тамара Тимофеевна Ефремова; Станислав Петрович Ефремов

doi:10.31251/pos.v4i4.159

Авторы

Тамара Тимофеевна Ефремова Институт леса им. В.Н. Сукачева СО РАН, Обособленное подразделение ФИЦ КНЦ СО РАН, Академгородок, 50/28, г. Красноярск, 660036, Россия https://orcid.org/0000-0001-5103-2852
Станислав Петрович Ефремов Институт леса им. В.Н. Сукачева СО РАН, Обособленное подразделение ФИЦ КНЦ СО РАН, Академгородок, 50/28, г. Красноярск, 660036, Россия https://orcid.org/0000-0001-5103-2852

DOI:

https://doi.org/10.31251/pos.v4i4.159

Ключевые слова:

олиготрофные, мезотрофные, эутрофные болота; гидрофильные и гидрофобные фракции гумусовых веществ; структурные особенности гидрофильных гуминовых кислот болотных вод

Аннотация

Цель исследования: оценить суммарный запас гумусовых веществ в твердой и жидкой фазе торфяных болот различного генезиса и охарактеризовать на этом экологическом фоне специфику природы гидрофильных гуминовых кислот в составе болотных вод.

Место и время проведения. Бассейн Средней Оби. Многолетние исследования.

Методология. Руководствовались классическим пониманием гумусовых веществ как специфических органических соединений педогенной природы.

Основные результаты. По содержанию гидрофобных гумусовых веществ, аккумулированных в твердой фазе торфа, доминируют эутрофные торфяники, преимущественно, с гуматным типом гумуса. Минимальными запасами характеризуются олиготрофные залежи с гумусом фульватного типа. Мезотрофные торфяники занимают переходное положение, как по запасам, так и по типу гумуса – гуматно-фульватному. Гидрофильные компоненты водной фазы характеризуются фульватным гумусом вне зависимости от типа болота, но различаются долей вклада в амфифильную систему гумусовых веществ болотных экосистем. Она самая высокая в толще олиготрофного торфяника (почти 31%), немного ниже в мезотрофном – 25% и значительно меньше в эвтрофном – 6%. Выявлены структурные особенности макромолекул гуминовых кислот (ГК) болотных вод различного генезиса. ГК вод мезотрофных болот примыкают к группе восстановленных соединений, они в большей мере, относительно вод олиготрофных болот, обогащены ароматическими структурами и карбоксильными группами. ГК вод олиготрофных болот относятся к группе окисленных соединений, отличаются низкой обогащенностью азотом, содержат больше метоксильного углерода и углеводов (полисахаридов). Эти структурные особенности обусловлены геохимией вод, питающих болота, и специфическими механизмами формирования гуминовых кислот на болотах различного генезиса. Объем выноса растворенного органического углерода с болотных экосистем через систему таежных рек левобережья Средней Оби составляет 805 Кт в год.

Заключение. На примере болотных экосистем различного генезиса развивается экологическая концепция формирования специфических гумусовых соединений. Комбинацией методов ИК-спектроскопии, ¹³С ЯМР и элементного состава получены новые сведения о способности гуминовых кислот водной фазы отражать в составе и структурных особенностях условия водно-минерального питания болот и выполнять функцию хранения информации о внешней среде.