ISSN: 0024-1148 Лесоведение. 2016 № 2. С. 148-160

ПУЛ ЛИГНИНОВЫХ ФЕНОЛОВ В ПОЧВАХ ЛЕСНЫХ ЭКОСИСТЕМ

И. В. Ковалев¹, Н. О. Ковалева^2
1Факультет почвоведения МГУ им. М.В. Ломоносова
²Институт экологического почвоведения МГУ им. М.В. Ломоносова, 119991, Москва, Ленинские горы
E-mail: kovalevMSU@mail.ru

Поступила в редакцию 15 января 2015 г.

Окисление и хроматографическое разделение биополимеров лигнина на простые фенолы позволяет получить информацию о типах растительных тканей. Кроме того, параметр S:V может использоваться для разделения тканей голо- и покрытосеменных растений, а параметр C:V - органического вещества древесного и недревесного происхождения. Изучен биохимический состав лигнина в почвах некоторых лесных экосистем: сосновых, еловых, березовых, лиственичных, кедровых, можжевеловых, дубово-липовых, джунглей. Установлено, что наибольшее содержание лигниновых фенолов свойственно не надземным, а подземным тканям растений. Рассчитана доля лигниновых фенолов, остающихся неизменными при биотрансформации лигнина в ряду “растительные ткани - опад - подстилки - почвы - гуминовые кислоты - погребенные гуминовые кислоты”. Предлагается пропорции лигниновых фенолов в дневных и погребенных почвах благодаря их химической и физиологической специфичности, наряду с их высокой устойчивостью к разложению, использовать как молекулярные следы наземного органического вещества при реконструкции условий палеосреды.

• Исследование выполнено при финансовой поддержке РФФИ (08-04-00809, 11-04-00453, 09-04-00747) и DAAD.


• Ключевые слова: лигнин, лигниновые фенолы, продукты биотрансформации лигнина, подстилка, почвы лесных эко- систем, гуминовые кислоты, 13С-ЯМР-спектроскопия.

Список литературы

1. Александрова Л.Н. Органическое вещество почвы и процессы его трансформации. Л.: Наука, 1980. 288 с.

2. Ваксман С.А. Гумус. Происхождение, химический состав и значение его в природе (1936). М., Сельхозгиз, 1937. 472 с.

3. Заварзин Г.А. Лекции по природоведческой микробиологии // М.: Наука, 2004. 348 с.

4. Евдокимова Т.И., Ковалева Н.О. Роль биологического круговорота элементов в эволюции ландшафта Северного Тянь-Шаня // Вестн. МГУ. Сер. 17. Почвоведение. 1999. № 4. С. 23-29.

5. Карманов А.П., Беляев В.Ю., Кочева Л.С. Исследование структуры макромолекул лигнинов. // Химия растительного сырья. 2010. № 1. С. 27-34.

6. Ковалев И.В., Ковалева Н.О. Биохимия лигнина в почвах периодического переувлажнения (на примере агросерых почв ополий Русской равнины) // Почвоведение. 2008. № 10. С. 1205-1216.

7. Ковалев И.В., Ковалева Н.О. Новое в исследовании лигнина (по данным ¹³С ЯМР-спектроскопии в гуминовых кислотах почв разных природных зон //Электронный журнал ‘’Доклады по экологическому почвоведению’’, 2013. Вып. 19. № 2. С. 142-172. http://soilinst.msu.ru.

8. Ковалева Н.О., Ковалев И.В. Биотрансформация лигнина в лесных почвах. // Лесоведение. 2006. № 3. С. 57-63.

9. Ковалева Н.О., Ковалев И.В. Биотрансформация лигнина в дневных и погребенных почвах горных ландшафтов // Почвоведение, 2009. № 11. С. 84-96.

10. Манская С.М., Кодина Л.А. Геохимия лигнина. М., 1975. 232 с.

11. Сарканен К.В., Людвиг К.Х. Лигнины. М.: Лесная промышленность, 1975. 629 с.

12. Amelung W. Zum Klimaeinflub auf die organische Substanz nordamerikanischer Prärieböden. Bayreuth, 1997. 131 s.

13. Ertel J.R., Hedges J.I. The lignin component of humic substances: Distributuion among the soil and sedimentary humic, fulvic and base-insoluble fractions // Geochim. Cosmochim. Acta. 1984. V. 48. P. 2065-2074.

14. Hedges J.I., Mann D.C. The characterization of plant tissues by their lignin oxidation products // Geochim. Cosmochim. Acta. 1979. V 43. P. 1803-1807.

15. Kögel I. Estimation and decomposition pattern of the lignin component in forest soil // Soil Biol. Biochem. 1986. № 18. P. 589-594.

16. Kögel I., Ziegler F., Zech W. Lignin signature of subalpine Rendzinas (Tangel- and Moderrendzina) in The Bavarian Alps // Pflanzenernähr. Bodenk. 1988. № 151. P. 15-20.

17. Kovaleva N.O. Some peculiarities of biological cycle in the subalpine zone of the Kirgizskiy Ridge Northern Slope. // Moscow University Soil Science. Bulletin, pedology. 1989. № 2. P. 50-52.

18. Stevanovic J.T. Small Diameter Forest Residues for Soil Rehabilitation // Publikation n^o 164. http://forestgeomat.ffg.ulaval.ca/brf/, 2001.

19. Ziegler F., Kögel I., Zech W. Alteration of gymnasperm and angiosperm lignin during decomposition in forest humus layers // Pflanzenernähr. Bodenk. 1986. № 149. P. 323-331.