Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Природные условия Витимского плоскогорья
1.1. Рельеф и почвообразующие породы 7
1.2. Климат 9
1.3. Растительность 13
1.4. Многолетняя мерзлота 15
Глава 2. Объекты и методы исследования 22
Глава 3. Характеристика мерзлотных почв Еравнинской котловины 25
3.1. Лугово-черноземные почвы 25
3.2. Дерново-подзолистые почвы 32
3.3. Дерново-таежные почвы 36
Глава 4. Гумус мерзлотных почв 41
4.1. Растительные остатки как источник гумуса 43
4.2. Состав гумуса почв 51
4.3. Показатели гумусного состояния мерзлотных почв 70
Глава 5. Характеристика гуминовых кислот и фульвокислот мерзлотных почв 73
5.1. Элементный состав 76
5.2. Функциональные группы 96
5.3. Электронные спектры поглощения 102
Выводы 112
Список литературы 114
Введение к работе
Актуальность темы. На современном этапе, в связи изменением природной среды и усиливающимся антропогенным воздействием на биосферу и, в первую очередь, на почвенный покров, необходимо изучение органического вещества почв как одного из основных компонентов педосферы. Жизнедеятельность растений, животных и микроорганизмов, сохранение продуктивности почв, устойчивость почвенного покрова и всей экосистемы всецело зависят от количества и качества органического вещества, и регулируются гумусовыми веществами как наиболее динамичной и химически активной субстанцией почвы. Изучение природы органического вещества остается актуальным в связи со значительными потерями гумуса в глобальном масштабе. В холодных и континентальных областях, занимающих 60 % территории России, снижение почвенного плодородия происходит в результате криогенных процессов, приводящих к консервации гумусовых веществ на глубинах, практически недоступных для корневых систем растений. Вынос гумусовых веществ происходит по морозобойным трещинам и выражается в распределении их по профилю в виде гумусовых «затеков», «карманов», «языков», которые представляют собой резервы законсервированного органического углерода, достигающие 100 т/га (Куликов, Соболеев, 1986). При современной тенденции потепления климата может усилиться эмиссия углекислого газа из мерзлотных почв, поэтому существенный интерес представляет изучение состава и свойств гумусовых веществ в морозобойных трещинах почв криолитозоны Забайкалья.
Цель работы — исследовать состав гумуса в морозобойных трещинах мерзлотных лугово-черноземных, дерново-подзолистых и дерново-таежных почв Витимского плоскогорья.
Задачи исследований:
Изучить физико-химические свойства мерзлотных лугово-черноземных, дерново-подзолистых и дерново-таежных почв.
Исследовать состав гумуса в собственно гумусовых горизонтах и морозобойных трещинах мерзлотных лугово-черноземных, дерново-подзолистых и дерново-таежных почв и выявить его особенности.
Установить состав и строение гуминовых кислот (ГК) и фульвокислот (ФК) из гумусовых горизонтов и морозобойных трещин на примере мерзлотных лугово-черноземных и дерново-подзолистых почв.
Научная новизна. Впервые изучен состав гумуса в морозобойных трещинах мерзлотных почв Витимского плоскогорья, где происходит накопление гумусовых веществ, возрастание степени и глубины гумификации, что отражается на структурно-функциональных параметрах гуминовых и фульвокислот. Выявлена трансформация макромолекул ГК с возрастанием обуглероженности, коэффициентов экстинкции и снижением содержания азота, что свидетельствует о большей конденсированности гуминовых кислот. Установлены различия в составе фульвокислот: в гумусовых затеках дерново-подзолистых почв аккумулируются ФК более обуглероженные и карбоксилированные, а в лугово-черноземных почвах -менее обуглероженные, по сравнению с ФК гумусовых горизонтов.
Теоретическая и практическая значимость. Полученные экспериментальные результаты пополнят имеющуюся базу данных по составу гумуса, гуминовых кислот и фульвокислот мерзлотных почв и послужат основой для корректировки показателей гумусного состояния почв в мерзлотных зонах России. Материалы исследований могут быть использованы в мониторинге деградационных колебаний многолетней мерзлоты, связанных с циклическими изменениями почвенного криогенеза, что особенно актуально при выраженной тенденции потепления климата.
Защищаемые положения.
В морозобойных трещинах мерзлотных почв происходит накопление гумуса с возрастанием степени и глубины гумификации органического вещества.
Независимо от типа почв в гуминовых кислотах морозобойных трещин увеличивается содержание углерода, повышается оптическая плотность и снижается содержание азота.
Состав и свойства фульвокислот из криогенных трещин мерзлотных почв определяются типом почв.
Апробация работы. Результаты исследований были представлены для обсуждения на Всероссийской конференции с международным участием «Биоразнообразие экосистем Внутренней Азии» (Улан-Удэ, 2006); Межрегиональной научно-практической конференции молодых ученых «Научный и инновационный потенциал Байкальского региона» (Улан- Удэ, 2006); Международной научной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Ломоносов - 2006» (Москва, 2007), Всероссийской конференции молодых ученых «Экология в современном мире: взгляд научной молодежи» (Улан-Удэ, 2007); Международной научно-практической конференции «Аграрная наука — сельскому хозяйству» (Барнаул, 2007); Международной научной конференции «Пространственно-временная организация почвенного покрова: теоретические и практические аспекты» (Санкт-Петербург, 2007), V Всероссийском съезде общества почвоведов (Ростов-на-Дону, 2008).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 10 работ, включая 3 статьи в журналах, входящих в список ВАК.
Объем и структура работы. Диссертация изложена на 129 страницах компьютерного набора и содержит введение, 5 глав, заключение, 24 таблицы, 13 рисунков и 3 фотографии. Список использованной литературы включает 178 наименований, в том числе 23 на иностранном языке.
Личный вклад автора. Диссертация является обобщением личных материалов, полученных в результате полевых и экспериментальных лабораторных исследований в 2005-2008 гг. в Институте общей и экспериментальной биологии СО РАН.
Благодарности. Автор выражает благодарность научному руководителю, д.с.-х.н., проф., Г.Д. Чимитдоржиевой и к.б.н., н.с. лаборатории биохимии почв ИОЭБ СО РАН О.В. Вишняковой за ценные советы и консультации при подготовке диссертационной работы.
Растительность
Растительный покров Забайкалья своеобразен и сложен. Особенности растительного покрова обусловлены разнообразием экологических условий, которые определяются вертикальной поясностью, усложненной влиянием котловинного эффекта, а также расположением региона в центре Евроазиатского материка и наличием многолетней мерзлоты.
По ботанико-географическому районированию (Шенников, Васильев, 1947) исследуемая территория относится к Витимско-Байкальской провинции, входящей в Европейско-Азиатскую хвойно-лесную (таежную) область. Наиболее распространены горно-таежные ландшафты, занимающие в Бурятии в среднем 57,5 % территории. Все водораздельные пространства и склоны Витимского плоскогорья заняты тайгой средне- и нижнетаежного типа. В таежной зоне главная порода — лиственница даурская. Нижние ярусы леса также хорошо развиты. В подлеске присутствуют кустарники и густая напочвенная травянистая растительность, что связано с осветленностью леса, вызванной изреженностью древостоя.
На открытых и выпуклых остепненных склонах развита луговая растительность, а в редкостойных лесах - лесное разнотравье. В котловинах юга Витимского плоскогорья, в том числе и Еравнинскои, таежный ландшафт сменяется лесостепной растительностью, а горно-таежные почвы — лугово-черноземными мерзлотными почвами. В пределах Еравнинскои мерзлотной лесостепи встречаются небольшие березовые и березово-лиственничные леса (Семенова, 1957). На песчаных породах и южных, хорошо прогреваемых склонах распространена сосна. Растительность надпочвенного покрова представлена подмаренником, прострелом, василистником, мятликом, тонконогом, смолевкой, астрой, астрагалом, викой, клевером, чиной, краснодневом, кровохлебкой, лапчаткой. Может встретиться даже ковыль, полынь, эдельвейс, вейник, житняк. Состав травянистого покрова очень непостоянен и зависит от увлажнения и почвообразующих пород.
Открытые участки котловины заняты лугово-степными формациями. Встречаются среди них компоненты настоящих и сухих степей. Эти растительные сообщества, имеют невысокую продуктивность, а преобладающей формацией являются- вострецовые степи, представленные вострецом, термопсисом, тонконогом, мятликом, полевицей Триниуса, полынями:
Очень широко распространены горные- субальпийские формацию (пустошные степи). Это мелкозлаково-кобрезиевые, кобрезиево-типчаковые степи с фрагментами субальпийской флоры (эдельвейс, лапчатки, осоки, , гречишка и др.). Переувлажненные участки местности с близким залеганием мерзлоты, по лесным опушкам и понижениям характеризуются карликовыми формами берез и ив (ерниками). Здесь они встречаются реже, чем на водоразделах.
К понижениям, термокарстовым просадкам, где возможно скопление надмерзлотных вод, приурочены заболоченные места (тормы). Типичная растительность таких мест - это ерник, осоки, кобрезия, вейник Лангсдорфа, кровохлебка (Куликов и др. 1986).
Вг растительном покрове основная масса растений принадлежит к группе ксерофитов. Характерный ксерофитно-криофильный облик они приобрели в результате адаптации к суровым экологическим условиям: недостатку тепла, влаги и наличию многолетней мерзлоты. Их корневые системы располагаются близко к поверхности, не проникая вглубь почвы, где мерзлота оказывает сильное охлаждающее воздействие. Эволюция этой формы растений привела к формированию низкой продуктивности надземной фитомассы, в то время как корневая биомасса достигает значительных размеров (Ногина, 1964; Волковинцер, 1978).
Таким образом, в Еравнинской мерзлотной лесостепной котловине по положительным формам рельефа (по увалам и пологим возвышениям) распространены фрагменты южно-таежного ландшафта, а по плоским днищам котловины - луговые степи.
Дерново-подзолистые почвы
В южной тайге Забайкалья среди почв подзолистого типа основу составляют дерново-подзолистые почвы. Дерново-подзолистые почвы, как отмечала Н.А. Ногина (1968), формируются в средней тайге на южных умеренно влажных склонах и в южной тайге на склонах северной или северовосточной экспозиции. Генетические, физико-химические свойства дерново-подзолистых почв Забайкалья освещены в работах О.Ф. Семеновой (1957), К.А. Уфимцевой (1963), Т.А. Соколовой и И.А. Соколова (1963), Н.А. Ногиной (1964), В.И. Дугарова и А.И. Куликова (1990), А.И. Куликова и др. (1997), Н.Б. Бадмаева и др. (2006). Для мерзлотных дерново-подзолистых почв Забайкалья характерно слабое проявление процессов оподзоленности, обусловленное рядом причин: кратковременностью периода возможного проявления подзолообразования; наличием низких зимних температур, вызывающих закрепление подвижных соединений в почве; длительностью существования криогенно-таежных процессов, имеющих обратную направленность, по сравнению с подзолистым (Ногина, 1964).
Рассматриваемые нами почвы относятся к дерново-подзолистым сухо-мерзлотным, а в ряду генетического соподчинения - к автономным. Разрезы заложены на западном склоне увала Дархитуи под разреженным лиственнично-березовым лесом. Кустарничковый ярус представлен голубикой и шиповником. В напочвенном покрове преобладает брусника, из разнотравья произрастают грушанка, майник двулистный, башмачок настоящий, княжик сибирский, земляника, чина, осоки, мятлики. Поверхность склона мелкобугристая от криогенных явлений. Многолетняя мерзлота находится на глубине 270 см (Дугаров, Куликов, 1990). Разрез 6.1. Ао 0-2 см - Слаборазложившаяся подстилка. Ai 2-7 см - Коричневато-серый легкий суглинок, мелко-комковатой структуры, рыхлый, сухой, пронизан корнями. А2В 7-35 см - Сероватый суглинок, мелко-комковатой структуры, имеются корни, затек почти темного цвета доходит до 23 см. В 35-60 см - Коричневато-бурый суглинок, ореховато-комковатой структуры, имеются мелкие камни и корни, свежий, переход ясный по степени каменистости. ВС 60-110 см - Светлее предыдущего, каменистость 70 %, влажный, корни единичные. Почва: дерново-подзолистая мерзлотная. Bi 13-25 см - Серовато-бурый средний суглинок, непрочно-комковатой структуры, свежий, корней меньше, хрящеватый, рыхлый, плотнее предыдущего, по одной стенке сплошные камни, граница неровная, языковатая, переход ясный по цвету, гумусовый затек бурый, почти черный, широкий. В2 25-45 см - Рыжевато-бурый тяжелый суглинок, уплотнен, хрящеватый, влажный, корней мало. Почва: дерново-подзолистая мерзлотная.
Содержание гумуса в верхнем горизонте дерново-подзолистой почвы среднее - 6,7 %, в гумусовом затеке возрастает почти вдвое - 12,8 % (табл. 3). ВС 100-110 - - 5,9 10,9 9,1 20,0 Обогащенность почвы азотом средняя — 8,1-11,8, его количество составляет в верхнем горизонте 0,48 %, а в затеке - 0,61 %. Следует также подчеркнуть высокое содержание обменных оснований в горизонте А] и гумусовом затеке — 35,9-36,6 мг-экв/100 г почвы. В составе поглощенных оснований основная роль принадлежит кальцию, который преобладает над магнием в 4-5 раз. Почва имеет слабокислую реакцию (рНвод 6,2), в нижнем слое кислотность несколько увеличивается (рНвод 5,9).
По гранулометрическому составу профиль почвы неоднороден (Дугаров, 1990). Слой 0-60 см представлен средним суглинком, с небольшой каменистостью (табл. 4). Глубже увеличивается степень хрящеватости и щебнистости (до 70 %). Почва среднесуглинистая иловато-крупнопылеватая.
По данным В.И. Дугарова и А.И. Куликова (1990) объемная масса (ОМ) в горизонте Ai наименьшая - 0,64 г/см , в нижележащих горизонтах значение ОМ увеличивается до 1,59 г/см . Удельная масса (УМ) также возрастает внизпо профилю от 2,47 г/см до 2,85 г/см . В верхних горизонтах коэффициент завядания составляет 6,4 - 10,3 % от объема, в нижележащих он снижается до 5,1%. НВ колеблется от 20,8 до 24,5 с минимумом в гор. А2. Пористость уменьшается вниз по профилю от 50,9 до 42,3 %. Порозность аэрации в слоях 0-5- и 50-100 см высокая (22-23 % от объема почв), а по водоудерживающей способности метрового слоя эти почвы являются средневлагоемкими (223 мм). Водопроницаемость почвы высокая.
Изученные почвы, несмотря на высокую скелетность, обладают удовлетворительными водно-физическими свойствами (Дугаров, Куликов, 1990), обеспечивающими устойчивое функционирование лесных биоценозов.
В структуре почвенного покрова Восточного Забайкалья дерново-таежные почвы занимают переходную позицию в почвах, свойственных различным направлениям почвообразования (буроземообразования, подзолообразования, черноземообразования на склонах южной экспозиции) (Столбовой, Тонконогов, 1978). В легенде, разработанной для почвенной карты СССР масштаба 1:2500000, эти почвы названы дерново-буроземными (Программа почвенной карты СССР, 1972, с. 84-85). Г.Ф. Колосов (1983) дерново-таежные почвы Прибайкалья объединяет в группу бурых таежных почв. Дерново-таежные почвы Средней Сибири О.В. Макеев (1959) выделил в генетически самостоятельный тип.
Генетическая характеристика и физико-химические свойства дерново-таежных почв освещены в работах Н.А. Ногиной (1964), К.А. Уфимцевой (1963, 1967), Т.А. Соколовой и И.А. Соколова (1963), О.В. Макеева с соавторами (1968), Г.Ф. Колосова (1983), О.И. Худякова (1984).
По Н.А. Ногиной (1964) дерново-таежные мерзлотные почвы выделяются на подтиповом уровне в зонально-провинциальном типе мерзлотно-таежных почв. Эти почвы представляют собой довольно однородную группу почв, для которых характерно яркое проявление дернового процесса в поверхностном маломощном слое. Основные площади дерново-таежных мерзлотных почв расположены в Западном Забайкалье (Ногина; 1965); В пределах юга Витимского плоскогорья; данные почвы, распространены,, в; основному по» верхним частям; увалистых форм: рельефа под разнотравными лиственничниками; (Дугаров Куликові 1990);
Состав гумуса почв
Исследованные мерзлотные почвы имеют небольшой по мощности гумусовый горизонт. По данным О.В. Вишняковой (1999) мощность гумусового горизонта лугово-черноземных мерзлотных почв невелика и в среднем равна 23,8 см при коэффициенте вариации 26,2 % (п=25). В исследованиях А.И. Куликова и др. (1986) мощность гумусового горизонта значительна и составляет 32 см (п=93) при коэффициенте вариации 60 %. Большая вариабельность мощности гумусового горизонта связана с наличием гумусовых затеков.
Содержание гумуса в лугово-черноземных мерзлотных почвах среднее (Орлов, Бирюкова, Розанова, 2004) - 7,2 % (п=3). Этот показатель в среднем, по данным О.В. Вишняковой (1999), равен 9,43 % (п=25). В лугово-черноземных сезонномерзлотных почвах Западной Сибири содержание гумуса составляет 6,1-7,5 % (Берхин и др., 1984; Дегтярева, 1991; Костюхин и др., 1989). С глубиной содержание гумуса резко падает и в горизонте В обнаруживается в количестве 0,4 % (табл. 9). При сравнении гумуса в образце из трещины и среднем образце, взятом с той же глубины разреза без подразделения на затеки и карманы выявлено, что в трещинах общее количество гумуса выше. Например, в разрезе 1 на глубине 16-40 см в образце, взятом вне трещины, содержание гумуса 1,9 %, а в трещине - 2,4 %. В разрезе 2 этот показатель составляет соответственно 0,8 и 2,2 % , а в разрезе 3 - 2,6 и 4,2 %, что указывает на накопление гумусовых веществ в морозобойньгх трещинах.
Запасы гумуса в исследуемых почвах достигают значительной величины. В 0-20 см слое лугово-черноземной мерзлотной почвы - 250 т/га, в слое 0-50 см - 300 т/га (Чимитдоржиева, 1990). Запасы гумуса в лугово-черноземных сезонномерзлотных почвах Западной Сибири в слоях 0-20 и 0 51 см составляют соответственно 204 и 373 т/га (Гамзиков, Ильин, Назарюк и др., 1989). А по данным Н.И. Базилевич (1965), они достигают 250 и 430 т/га. Сравнивая запасы гумуса в одноименных почвах Западной Сибири и Забайкалья, следует отметить, что потенциальное плодородие лугово-черноземных почв первого региона выше.
Величина С: N, служащая показателем обогащенности гумуса азотом и косвенно указывающая на степень гумификации органического вещества, составляет для верхних горизонтов 4,4 - 4,9 и характеризуется по градации (Орлов и др., 2004) как очень высокая. Запасы азота в слое почвы 0-20 см составили в среднем 15,6 т/га.
Анализ литературных данных показал, что в составе гумусовых веществ лугово-черноземных мерзлотных почв преобладают гуминовые или фульвокислоты (табл. 8), а отношение СГК СФК варьирует в пределах 0,6-1,7 (Важенин, Важенина, 1969; Ишигенов, 1972; Чимитдоржиева, 1990; Вишнякова, 1999). Отношение Сгк : Сфк выражает глубину гумификации поступающих в почву растительных остатков и может использоваться для оценки степени интенсивности этого процесса. Степень и глубина гумификации нарастают по мере накопления гуминовых кислот и их степени бензоидности. Кроме того, глубина гумификации является функцией объема поступающих растительных остатков и интенсивности их трансформации, которая пропорциональна периоду биологической активности. Поэтому при небольшом количестве растительных остатков, поступающих в лугово-черноземную мерзлотную почву, и коротком периоде биологической активности эти показатели должны быть существенно ниже, чем в лугово-черноземных почвах немерзлотного ряда.
При сравнении группового состава мерзлотных лугово-черноземных почв с лугово-черноземными почвами Русской равнины (Ахтырцев и др., 1981) и Западной Сибири (Кленов, 1981), следует отметить, что в исследуемых почвах количество образующихся гумусовых веществ в среднем составляет 50-55 % от общего углерода, тогда как в немерзлотных аналогах - 70-75 %. В составе гумусовых веществ мерзлотных почв значительную долю составляют фульвокислоты, поэтому отношение Сгк:Сфк,близко к 1,1-1,7, то есть гумус в них фульватно-гуматный. Тогда как в почвах Русской равнины (Ахтырцев и др., 1981) и Западной Сибири (Базилевич, 1965; Пудовкина, 1976; Гамзиков, 1978) оно составляет 2,1-3,0; В мерзлотных почвах гумус фульватно-гуматный в верхних горизонтах, вниз по профилю» в, составе общего углерода возрастает количество углерода фульвокислот, в результате чего гумус приобретает гуматно-фульватный характер.
Функциональные группы
Гумусовые кислоты представляют собой полифункциональные соединения, содержащие ряд периферических групп (Александрова, 1980; Орлову 1990; Кленов, 2000). В числе/структурных фрагментов гумусовых кислот особое место занимают функциональные группы, которые обусловливают их главное свойство — кислотность. Носителями кислых свойств! являются карбоксильные и гидроксильные группы. Они не только обрисовывают соотношение структурных фрагментові но и позволяют реально оценить реакционную способность гумусовых кислот. Кислые группы определяют одно из основных свойств гумусовых кислот - емкость . катионного4 обмена, и в целом способность адсорбировать различные вещества, что особенно важно при взаимодействии гумусовых кислот с:, различными удобрениями, загрязнителями, тяжелыми металлами, азотсодержащими органическими соединениями и аммиаком (Орлов, 1993; Кленов, 2000). Гумусовые кислоты обладают значительной поглотительной способностью; Они обусловливают до /з поглотительной способности почв (Тюрин, 1965). Поглощение гумусовыми кислотами катионов происходит в результате замены ими водорода карбоксильных групп. Водород фенолгидроксильных групп замещается катионами лишь при щелочной реакции. Различные формы гумусовых кислот обладают неодинаковой катионообменной способностью, которая варьирует в зависимости от типа почв. Следовательно, количество функциональных групп является важной характеристикой гумусовых кислот, и его определение представляет .существенный интерес для познания некоторых аспектов плодородия; почв (Кленов 2000).
Содержание кислых функциональных групп в ГК мерзлотных почв Общее содержание кислых функциональных групп в ГК из гумусового горизонта и морозобоиной трещины лугово-черноземных почв составляет 685 и 748 мг-экв/100 г препарата соответственно (табл. 22). Как показывают результаты, гуминовые кислоты из морозобоиной трещины содержат большее количество кислых функциональных групп, что согласуется с данными степени окисленности препаратов (рис. 6). Степень окисленности, рассчитанная по данным элементного состава, составляет +0,23 для ГК 1-а и +0,35 - ГК 1-6. Содержание карбоксильных групп, или емкости поглощения гуминовой кислоты, определено в количестве 501 мг-экв/100 г препарата в ГКІ-a и 568 мг-экв/100 г — ГКІ-6. А количество фенольных гидроксилов соответствует 184 и 180 мг-экв/100 г.
Общее содержание кислых функциональных групп в дерново-подзолистых и дерново-таежных почвах также высоко и соответствует 629 мг-экв /100 г в препарате ГКП-а, 826 - ГКП-б и 627 - ГКШ-а. Причем общее количество кислых групп максимально в ГК из морозобоиной трещины дерново-подзолистых почв. В лесных почвах содержание карбоксильных групп меньше и колеблется в пределах от 241 до 443 мг-экв/100 г. Гидроксильные группы в вышеуказанных препаратах содержатся в количествах 279-388 мг-экв/100 г. Обращает внимание преобладание гидроксильных групп в ГК гумусового горизонта дерново-подзолистых почв по сравнению с лугово-черноземными и дерново-таежными почвами (рис. 6). В морозобоиной трещине дерново-подзолистых почв содержание карбоксильных групп ГК значительно увеличивается при неизменном количестве гидроксилов.
Аналогичные данные получены Б.М. Кленовым и Т.М. Корсуновой (1976) в дерново-вторичнослабоподзолистых почвах со вторым гумусовым горизонтом. По их мнению, увеличение количества СООН-групп во втором гумусовом горизонте идет за счет возрастания зрелости гуминовых кислот. Во многих работах (Kumada, 1965; Александрова, 1980; Schnitzer, 1986; Schnitzer, Schuppli, 1989) отмечается, что количество функциональных групп возрастает с увеличением длительности процесса гумификации. Возможно, с этим связано увеличение количества кислых групп в морозобойных трещинах.
Преобладание гидроксильных групп в гумусовых кислотах дерново-подзолистых почв, а карбоксильных — в кислотах серых лесных почв, черноземов и каштановых почв Б.М. Кленов (2000) связывает с разнообразным сочетанием окислительных и восстановительных процессов в почвах различных комплексов. Соединения,, обогащенные гидроксильными группами,, образуются в большей степени там, где сильнее выражены восстановительные условия; т. е. в таежной зоне. В формировании алифатической части таких молекул большую роль играют не только углеводные компоненты, но и растительные вещества вторичного происхождения - оксикислота, альдегидо- и кетокислоты, производные оксибензолов, которые обогащены гидроксильными группами.
В обстановке с сильно выраженными окислительными- процессами, в почвах черноземного и каштанового типа, увеличение количества карбоксилов идет за счет окисления; гидроксилов (Александрова, 1980). При этом в формировании алифатической части гумусовых кислот, в большей мере, участвуют многоосновные органические кислоты. Окислительные процессы преобладают также в хорошо аэрируемых дерново-таежных почвах, где карбоксильных групп больше, чем гидроксилов.
Данные анализа функциональных групп свидетельствуют о том, что степень реакционной способности и адсорбционных свойств ПС исследуемых почв высока и находится на уровне с аналогами почв Западной Сибири. Причем в морозобойных трещинах ГК обладают большей емкостью поглощения, по сравнению с ГК гумусового горизонта.
