Введение к работе
Актуальность темы. Органическое вещество играет важную роль в генезисе, плодородии и охране почв, поэтому изучение процессов минерализации и гумификации растительных остатков необходимо для изучения процессов его трансформации в целом Растительные остатки являются основным источником гумуса и питательных элементов, с высокой эффективностью снабжая растения азотом, зольными элементами и индивидуальными органическими веществами, способствуют улучшению водно-воздушного режима почв, увеличивают их биологическую активность.
Известно, что в наземных экосистемах, особенно в бореальных лесах, растительный опад в процессе разложения является основным источником питательных элементов для растений Кроме того, разложение опада является немаловажным фактором, определяющим поступление углекислого газа в атмосферу Именно поэтому изучение этих процессов всегда представляло интерес для ученых всего мира
Цель работы. Изучение химического состава опада на разных стадиях разложения в различных экосистемах, а также участия индивидуальных органических соединений, образующихся при разложении опада, в формировании прогуминовых веществ
Задачи исследования:
Оценить изменение некоторых химических показателей, таких как рН, содержание С, N, Р, количество и состав золы в процессе разложения растительного материала.
Изучить биохимический состав растительного опада разной степени разложенности
Установить влияние процесса разложения на количество кислотных функциональных групп и общую буферность к основанию
Выявить изменения содержания специфических соединений при разложении различных типов растительного материала.
Определить особенности трансформации низкомолекулярных органических веществ в ходе разложения опада радиоизотопными и хроматографическими методами.
Исследовать структурные фрагменты органического вещества исходного и разложенного растительного опада методами 'Н ЯМР и ИК спектроскопии
Научная новизна. Впервые получены данные по изменению химического состава различных фракций опада в ненарушенных южнотаежных экосистемах различной степени гидроморфизма, позволившие оценить влияние различных факторов («качество» опада, тип экосистемы) на разложение опада. В условиях южной тайги изучены процессы взаимодействия некоторых индивидуальных органических соединений с растительным опадом в ходе его разложения, позволившие выявить некоторые особенности ранних стадий образования специфических органических веществ
Практическая значимость. Проведенные исследования трансформации растительных остатков могут быть использованы для прогнозирования стабильности гумусного состояния лесных почв. Предложены методы получения препаратов фракций, выделенных по степени амфифильности, для изучения методом ЯМР-спектроскопии. Показана необходимость стандартизации методов исследования растительных остатков и гуминовых веществ
Апробация. По основным положениям диссертации были сделаны доклады на V Докучаевских молодежных чтениях «Сохранение почвенного разнообразия в естественных ландшафтах» (Санкт-Петербург, 2002), на международной конференции «Экологические функции лесных почв в естественных и антропогенно нарушенных ландшафтах» (Петрозаводск, 2005), а также на заседаниях кафедры химии почв факультета почвоведения МГУ
Публикации. По теме диссертации опубликовано 9 работ, в том числе 2 статьи (1 в печати).
Структура и объем работы. Диссертация изложена на 140 страницах, включает 9 таблиц, 50 рисунков и 3 приложений. Состоит из введения, пяти глав, выводов и приложений. Список литературы включает 138 источников, в том числе 78 на иностранных языках.
