Elemental Composition and Structural Features of Humic Acids from Floodplain Soils of the Selenga River Delta

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

The study of the elemental composition and structure of humic acids of floodplain soils of the delta of the Selenga River (Western Transbaikalia) was carried out. The research area belongs to the delta meadowmarsh and foreststeppe region, which is an area where deposits of sandy and silty fractions are actively carried out from the entire basin. Here, soils and vegetation are natural biofilters. Depending on the bioclimatic conditions, groundwater regimes, and sediment composition, soils are formed that differ in the composition of humus and humic acids (HA). The objects of research were alluvial (meadow, meadowmarsh, meadow saline) soils of the Selenga delta, according to the classification WRB – Fluvisols. The analysis of 13C-NMR spectra of HA preparations of the studied floodplain soils made it possible to identify ranges of chemical shifts belonging to carbon atoms of various functional groups and molecular fragments. NMR spectroscopy data showed that humic acids of alluvial meadow soil are more enriched in aromatic fragments than humic acids of meadowmarsh and meadow saline soils. A slightly higher degree of aromaticity in alluvial meadow and meadowmarsh soil is associated with environmental conditions and the component composition of the precursors of humification. An increase in the proportion of aliphatic structures and a decrease in the proportion of aromatic fragments in the composition of preparations of meadow salt marsh soil make it possible to judge the simplification of the structure of humic acid. Soil moisture in combination with salinization significantly reduces the rate of transformation of soil organic matter and leads to an increase in the proportion of non-oxidized aliphatic fragments. The use of NMR spectroscopy in the study of soils has significantly expanded the understanding of its composition and structure, deepened the understanding of the mechanisms of humification and transformation of soils of various genesis.

Full Text

ВВЕДЕНИЕ

Гумусовые вещества (ГВ) являются доминирующими компонентами органического вещества большинства минеральных почв (60–80%) и играют ключевую роль в экологической устойчивости, благодаря их вкладу в биологические, химические и физические свой ства почвы. ГВ образуются в результате разложения и последующей полимеризации органических остатков растительного и животного происхождения, что приводит к образованию гетерогенных супрамолекулярных частиц с большой молекулярной массой [1], содержащих различные функциональные группы, состав и свой ства которых различаются в зависимости от источника почвенного органического вещества (ПОВ) и биоклиматических условий [2]. Происхождение, состав и структурные особенности ГВ до сих пор являются предметом интенсивных дискуссий и даже споров [3–8]. С физикохимической точки зрения ГВ представляют собой молекулярные агрегаты, состоящие из сахаров, жирных кислот, полипептидов, алифатических цепей и ароматических колец [9], а в работе [10] они описываются как континуум биомолекул на разных стадиях деградации.

Важным шагом к пониманию реакционной способности, свой ств и функций гуминовых кислот (ГК) является определение их состава и функциональных групп, что чрезвычайно сложно из-за структурной неоднородности почвенного ОВ. Для исследования структуры ГК используют различные методы, включая химическое и термическое разложение, спектроскопические методы [11–13]. Хотя химические и термические методы могут дать структурную информацию о субъединицах и их структуре, эти данные могут быть нерепрезентативными и их трудно напрямую связать с исходной структурой ПОВ. Многие спектроскопические методы, такие как инфракрасная, флуоресцентная и спектроскопия ядерного магнитного резонанса (ЯМР), применяли к изучению ГК [14–15]. Было установлено, что неразрушающие спектроскопические анализы, такие как ЯМР-спектроскопия, являются наилучшим выбором, чем деструктивные подходы [16, 17].

По сравнению с другими спектроскопическими методами, твердофазная¹³С -ЯМР позволяет получить всестороннюю количественную и структурную информацию ГК и, возможно, является одним из самых мощных методов для всесторонней характеристики сложных органических веществ [18, 19]. В настоящее время ЯМР-спектроскопия является наиболее эффективным аналитическим методом для получения информации о химическом составе и структуре ПОВ, что позволит расширить наши представления о молекулярной структуре ГК [20].

Дельта р. Селенги представляет уникальное природное образование, не имеющее аналогов в своем морфологическом ряду. Ее отличием от других дельт является сейсмическая активность территории, пресноводный характер вод, континентальность климата. Значимость результатов исследований предопределяется тем, что оз. Байкал имеет статус объекта мирового природного наследия ЮНЕСКО, а дельта р. Селенги рассматривается как естественный природный фильтр. Уникальность природной среды дельты – аккумулятивная направленность почвообразовательных процессов, высокая биопродуктивность и разнообразие должны были привести к образованию органического вещества, отличного от такового почв фоновых территорий.

В настоящее время исследованию особенностей пойменных почв дельты р. Селенги посвящено небольшое число работ, однако большинство этих исследований сводится к рассмотрению географических закономерностей формирования почв, биогеохимическим особенностям и микробиологическим исследованиям. Несмотря на относительную изученность основных типов почв дельты р. Селенги исследование качественного состава ГК, от природы которых зависит устойчивое функционирование почвы в целом, не проводили. Традиционные методы исследования (анализ группового и фракционного состава гумуса и др.) в значительной степени исчерпали свои возможности, а ряд структурных методов исследования, широко используемых в биохимии, оказались либо трудно применимыми, либо слишком косвенными и сложными в интерпретировании, что ограничивает их широкое использование. Для дальнейшего развития биохимии ГК необходимо выйти на новый уровень методического обеспечения, связанный с использованием современных прямых методов изучения молекулярной структуры и функциональных свой ств ГК [21–25].

В связи с этим цель работы – изучение высокомолекулярных органических соединений, таких как ГК, выделенных из пойменных почв Селенгинского дельтового района, с использованием ¹³С ядерного магнитного резонанса. Изучение структуры ГК по ЯМР-спектрам наряду с результатами элементного анализа необходимо для оценки экологического состояния и прогнозирования устойчивости ПОВ почв данного района в условиях усиливающегося антропогенного воздействия.

МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ

Исследование проводили в дельте р. Селенга (самой крупной в мире пресноводной дельты), расположенной в центральной зоне юго-восточного побережья оз. Байкал. Она представляет собой предгорную тектоническую впадину площадью 1120 км2, заполненную аллювиальными и делювиальными отложениями. Ее территория находится в пределах Кабанского р-на Республики Бурятия и характеризуется значительным разнообразием экологических условий, обусловленных сложностью геоморфологического строения и разной степенью гидроморфности.

Климат района – резко континентальный, несколько смягченный влиянием оз. Байкал. Годовая сумма осадков равна 400 мм, основная их часть выпадает во 2-й половине лета. Среднегодовая температура – –1°C, средняя температура января – –25°C, июля – 21°C. Коэффициент континентальности в межгорных впадинах Забайкалья достигает 85–90, а на побережье Байкала снижается до 67–73 [26]. Относительная мягкость климата благоприятно сказывается на продуктивности фитоценозов и процессах гумусообразования. Грунтовые воды в дельте залегают на глубинах 0.5–3.0 м в поймах и до 8–15 м – на надпойменных террасах. Дренированность территории дельты Селенги и промывка подтопляемых зон байкальскими водами ограничивает возможность засоления почв. Тем не менее, благодаря засушливому весеннераннелетнему периоду встречается аккумуляция веществ на испарительном барьере [27].

Выделяют 3 высотных уровня в дельте: первый – это внешняя периферическая часть с отметками 455.5–457.5 м н. у. м. с притеррасными понижениями. Высокие острова дельты и центральная пойма с отметками 457.5–460.0 м составляют 2-й и 3-й уровень – высокая пойма с 460.0–464.0 м [27]. Благодаря разновысотности они отличаются по гидрологическому режиму. Каждому уровню характерен своеобразный рельеф, который обусловливает неоднородности почвенного покрова. На высоких островах преобладает грунтовое увлажнение, в центральной пойме в засушливые периоды почвы отрываются от грунтовых вод, а почвы высокой поймы развиваются преимущественно под влиянием атмосферного увлажнения.

Водные вытяжки из почв для определения сухого остатка готовили в соотношении 1: 5. Содержание хлорид-иона измеряли меркурометрическим методом, сульфат-иона – турбидиметрическим, ионов натрия и калия – методом пламенной фотометрии, кальция и магния – методом атомной абсорбции, сухой остаток – методом выпаривания и просушивания в сушильном шкафу при температуре 105°C. Физикохимические свой ства определяли общепринятыми методами.

Выделение препаратов ГК из почвенных образцов (слой 0–20 см) и их очистку проводили стандартными методами [28] экстракцией 0.1 н. раствором гидроксида натрия после предварительного декальцирования. Препараты ГК очищали путем переосаждения 20%-ным раствором HCl до величины pH 1.5–2.0 и многократного центрифугирования. Осадок промывали 0.1 н. HCl, затем дистиллированной водой, высушивали и растирали до состояния пудры.

Элементный анализ выделенных препаратов ГК был проведен на автоматическом элементном анализаторе “CHNS/O-2400 series II” PerkinElmer (США). Спектры ядерномагнитного резонанса¹³С -ЯМР были сняты на спектрометре “Avance 300 MHz” Вгuкег (Германия) с рабочей частотой 100.53 МГц с использованием твердофазной методики CP-MAS. Химические сдвиги представлены относительно тетраметилсилана со сдвигом 0 ppm, в качестве стандарта использовали пик адамантана (в слабом поле) при 38.48 ppm. Для количественной обработки применяли численное интегрирование по областям, соответствующим расположению функциональных групп и молекулярных фрагментов. Для стандартизации количественных характеристик макромолекул ГК использованы следующие параметры: отношение углерода ароматических структур к углероду алифатических цепей (AR/AL), процентный показатель ароматичности fa (Ar/(Ar + AL)).

РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

Морфологическая характеристика и классификационное положение почв. В качестве объектов исследований были выбраны гумусовоаккумулятивные горизонты почв с разной степенью гидроморфности: аллювиальные луговоболотные, аллювиальные луговые и аллювиальные луговые солончаковатые почвы дельты Селенги, по классификации WRB – Fluvisols [29].

В Центральной пойме под злаковоразно-травно-осоковым сообществом формируются аллювиальные луговые почвы (Сорг – 4.04%, рН 7.5) (Mollic Fluvisols). В настоящее время эти почвы не затапливаются паводковыми водами, а увлажняются атмосферными осадками. Изученная почва расположена в 1 км от ст. Тимлюй Кабанского р-на на слабо наклонной равнине (52°00ʹ N, 106°32ʹ E). Почва имеет профиль AU–C(ca)~~, среднесуглинистая, мелкозернистой структуры.

В понижениях и по террасам рек на участках с близким залеганием грунтовых вод под осоковоразнотравными сообществами формируются аллювиальные луговоболотные почвы (Сорг – 2.43%, рН 6.8) (Gleyic Fluvisols). Они формируются в условиях длительного поверхностного и грунтового увлажнения с практически постоянной капиллярной каймой на их поверхности и периодическим затоплением. Профиль их состоит (AU–AU(g)-C(G)~~ из задернованного аккумулятивного горизонта и с выраженным оглеением минеральных горизонтов. Разрез заложен около с. Закалтус (52°01' N, 106°35' E), среднесуглинистого гранулометрического состава, комковатой структуры.

На высокой пойме под злаковоразнотравно-хвощовым сообществом формируются аллювиальные луговые солончаковатые почвы (Сорг – 2.49%, рН 8.3, сухой остаток – 0.43–0.67%) (Mollic Fluvisols (Salic)) с профилем: AU(s)–C(ca)~~. Данные почвы расположены в 2 км от с. Кабанск (52°03' N, 106°37' E) и характеризуются среднесуглинистым гранулометрическим составом, гумусовоаккумулятивный горизонт черного цвета имеет комковатую структуру, нижний (серого цвета) – пластинчатую.

Горный характер рельефа бассейна Селенги определяет низкое содержание илистой фракции, а аллювиальность – высокую степень сортированности с преобладанием мелкого песка и крупной пыли. Эти качества обусловливают усиление испарительного эффекта в условиях грунтового питания, неустойчивость агрегатов, быстрый отрыв почв от грунтовых вод и переход почв в посталлювиальную стадию.

Повышенное содержание плотного остатка (0.67%) в водной вытяжке исследованных почв обнаруживает наличие испарительного барьера, в результате чего реакция среды становится щелочной сначала в верхних горизонтах профиля, затем по всему профилю и на отдельных участках приводит к накоплению водорастворимых солей в поверхностном горизонте в количестве, позволяющим отнести их к солончаковатым. Ионный состав водной вытяжки свидетельствует о сульфатнонатриевом типе засоления, что обусловлено высоко минерализованными почвенногрунтовыми водами.

Своеобразие дельты Селенги, связанное с ультрапресностью вод оз. Байкал, заключается в преобладании почв с реакцией среды близкой к нейтральной и слабощелочной. Отмеченная тенденция к засолению является отличительной чертой дельтовых почв и не характерна для поймы Селенги [30]. Засоленные, щелочные и оторфованные кислые почвы в отличие от дельт рек, впадающих в северные и южные моря, широкого распространения в современной дельте не имеют.

Элементный состав гуминовых кислот. Элементный состав ГК, представленный в атомных процентах, характеризуется пониженным содержанием углерода и несколько повышенным водорода и кислорода по сравнению с почвами других территорий [31, 32] (табл. 1).

 

Таблица 1. Элементный состав гуминовых кислот и степень их окисленности в аллювиальных почвах дельты р. Селенги

Почва

Атомные %

Атомные отношения

ω*

С

Н

N

О

Н/С

О/С

C/N

Аллювиальная

луговая

43.8 ± 0.7

32.3 ± 0.3

2.4 ± 0.2

21.1 ± 0.3

0.7

0.4

17.9

0.2

Аллювиальная

лугово-болотная

41.1 ± 0.1

33.9 ± 0.1

2.2 ± 0.1

22.6 ± 0.3

0.8

0.5

18.7

0.3

Аллювиальная

солончаковатая

37.4 ± 0.5

35.0 ± 0.4

2.6 ± 0.1

25.0 ± 0.4

0.9

0.7

14.4

0.4

* Степень окисленности.

 

Закономерное возрастание содержания углерода и снижение количества водорода в исследованных ГВ при переходе от засоленых к гидрометаморфизованным почвам объясняется нарастанием степени конденсированности, что соответствует экологическим условиям почвообразования и степени гидроморфности. Показатель H/C является климатогенно обусловленным, имеющим свои пределы при разном сочетании теплообеспеченности и увлажнености, его количественные данные специфичны для почв Западной Сибири, Горного Алтая, Урала и Поволжья [33]. Относительное отношение Н/С уменьшается от аллювиальной темногумусовой гидрометаморфизованной к засоленной, что служит доказательством медленного увеличения обуглероженности ГК и снижения степени их гидрогенезированости.

Отношение С/N, свидетельствующее об обогащенности ПОВ азотом, в изученных препаратах ГК сужается в луговой солончаковатой почве, что является результатом особых условий гумусообразования, связанных с засолением. В них снижается уровень потенциального плодородия, доступность макрои микроэлементов для растений, ухудшаются воднофизические свой ства почв, усиливается минерализация органического вещества. ГК из гумусовоаккумулятивного горизонта данных почв обогащены не только азотом, здесь же и самая высокая доля водорода, что свидетельствует об относительной незрелости этих кислот и значительном участии периферических фрагментов в их структуре.

ГК из аллювиальных луговоболотных почв менее обогащены азотом, чем ГК аллювиальных луговых почв, при этом они более гидрогенизированы и несколько более окислены, что на фоне уменьшения содержания углерода свидетельствует о большей развитости периферической части молекул. Между тем нельзя делать вывод о развитии именно алифатических компонентов, по данным элементного состава, можно предполагать доминирование углеводных, алкильных и полисахаридных фрагментов. Повышенная степень окисленности ГК также свидетельствует о развитии периферических, в основном карбоксильных групп. В целом установленные уровни содержания углерода и азота в составе ГК исследованных почв близки к средним показателям ГК почв различных природных зон, вычисленным для выборок большого объема [13, 34].

Структурный состав ГК. Для анализа связи между элементным составом и структурными особенностями ГК проанализированы спектры ¹³С -ЯМР препаратов ГК исследованных почв, идентифицированы следующие области: алифатическая (0–95 ppm), ароматическая (95–165 ppm), области карбоксилов, эфиров и амидов (эти функциональные группы могут быть связаны как с алифатической, так и с ароматической компонентой ГК) (165–185 ppm) и карбонилов (185– 200 ppm), что свидетельствует о большой сложности строения ГК и полифункциональных свой ствах, обусловливающих их активное участие в почвенных процессах (рис. 1).

 

Рис. 1. Спектры ¹³С -ЯМР гуминовых кислот: 1 – аллювиальная луговая, 2 – аллювиальная луговоболотная, 3 – аллювиальная луговая солончаковатая почва.

 

Оценка относительного содержания атомов углерода основных функциональных групп и структурных фрагментов в препаратах ГК аллювиальных почв проведена интегрированием линий поглощения в соответствующих диапазонах химических сдвигов (табл. 2).

 

Таблица 2. Содержание структурных фрагментов гуминовых кислот аллювиальных почв дельты р. Селенги по данным ¹³С -ЯМР, %

Почва

Химический сдвиг, ppm

AR/AL

fa, %

0–45

45–65

65–95

95–165

165–185

185–200

Аллювиальная

луговая

12.3

6.5

8.5

55.1

15.5

2.1

2.0

66,9

Аллювиальная

луговоболотная

12.6

8.4

8.1

53.7

17.2

1.8

64.8

Аллювиальная луговая

солончаковатая

28.5

16.9

39.3

13.3

2.0

0.9

41.3

Примечание. AR/AL – сигналы от ¹³С  ароматических структур (AR) суммированы по областям 165–95 ppm, алифатических структур (AL) – 95–0 ppm; fa – степень ароматичности.

 

В алифатической области во всех спектрах ГК присутствуют СН2– алкильные фрагменты, сосредоточенные в области 30–50 ppm, характеризующиеся наибольшей устойчивостью к трансформации среди алифатических компонентов. Считается, что высокая доля атомов алифатических фрагментов связана с накоплением продуктов растительного происхождения – воскосмол, гликолипидов, кутина, жирных кислот [35]. В ГК луговых солончаковатых почв он наиболее выражен, скорее всего из-за объема и состава органических остатков, так и специфическими биохимическими условиями их разложения.

Во всех спектрах ГК видны отчетливые пики, которые можно наблюдать в диапазоне 45–65 ppm, предполагается что данный диапазон связан с метоксильными группами, обусловленными присутствием лигниновых фрагментов, а также αи β-углеродными атомами аминокислотных фрагментов [36]. Сильные сигналы в области 65–95 ppm относятся к алифатическим фрагментам, дважды замещенным гетероатомам (в том числе углеводными) и метиновому углероду простых и сложных эфиров [37].

В области ароматических фрагментов наиболее широкие пики приходятся на C-, H-замещенные ароматические фрагменты (110–130 ppm), что характерно в большей степени для почв под луговой растительностью. Пик при 147–149 ppm (область резонирования связей ароматической природы) обусловлен соединениями лигнинового происхождения [38], такие пики скорее всего обусловлены высоким содержанием целлюлозолигнинного комплекса в растительности Забайкалья [39]. ЯМР-спектры ГК аллювиальной луговой почвы имели более интенсивные сигналы в этой области по сравнению с луговой солончаковатой почвой.

В области 172–174 ppm присутствует сигнал, относимый к углероду карбоксильных групп, но также он может принадлежать и карбонил группе амидов и полипептидов [40]. Преобладание карбоксильных групп служит основанием для причисления гуминовых веществ к кислотам, в частности, к высокомолекулярным ароматическим оксикарбоновым кислотам. Атомы углерода хинонных фрагментов и карбонильных групп альдегидов и кетонов вносят свой вклад в слабые сигналы в области 185–200 ppm, и незначительное их содержание, вероятно, связано с невысокой скоростью разложения органического вещества в этих почвах в результате неблагоприятных воднофизических условий (переувлажнение), которые снижают активность почвенных микроорганизмов. Засоление также отрицательно влияет на многие почвенные организмы, ограничивая доступность воды в результате низкого осмотического потенциала в почве и ионной токсичности [41].

Полученные данные о составе ГК позволяют заключить, что изменения элементного состава сопровождаются изменениями состава и структурных особенностей гуминовых кислот. В целом ГК аллювиальной луговой почвы более обогащены ароматическими фрагментами, чем ГК луговоболотных и луговых солончаковатых почв. Они представляют собой более “зрелый” продукт гумификации. Для сравнения степени ароматичности (fa) структурных фрагментов ГК аллювиальных почв было использовано соотношение углерода ароматических структур к углероду алифатических цепей AR (165–95 ppm)/AL (95–0 ppm), которое отражает гидрофобногидрофильный баланс в ГК. Данное соотношение увеличилось более чем в 2 раза при переходе от аллювиальной луговой солончаковой к аллювиальной луговой. Меньшая степень ароматичности препарата ГК луговой солончаковатой почвы также подтверждает величины H/C, полученные по данным элементного состава, и указывает на большее содержание в них менее разложенных гидрофильных структур (в первую очередь – целлюлозных остатков).

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Таким образом, формирование в поймах р. Селенги аллювиальных почв с разным содержанием C, H, O, N и с различными функциональными группами в гуминовых кислотах обусловлено биоклиматическими условиями, связанными с длительным нахождением их в мерзлотном состоянии, режимом грунтовых вод, составом отложений, ботанического состава растений. Несколько большая степень ароматичности в аллювиальной луговой и луговоболотной почве связана с экологическими условиями и химическим составом предшественников гумификации. Возрастание доли алифатических структур и снижение доли ароматических фрагментов в составе препаратов гуминовых кислот (ГК) луговой солончаковой почвы позволяют говорить об упрощении строения гуминовой кислоты. Грунтовое увлажнение в совокупности с засолением заметно снижает скорость трансформации почвенного органического вещества (ПОВ) и приводит к увеличению доли неокисленных алифатических фрагментов. Значительная доля реакционноспособных функциональных групп в составе ГК придает почвам высокую адсорбционную способность и является определяющим фактором при рассмотрении их в качестве биогеохимических природных барьеров в дельте.

×

About the authors

E. Y. Milkheev

Institute of General and Experimental Biology SB RAS

Author for correspondence.
Email: evg-milh@rambler.ru
Russian Federation, ul. Sakhyanovoy 6, UlanUde 670047

N. D. Baldanov

Filippov Buryatia State Academy

Email: evg-milh@rambler.ru
Russian Federation, ul. Pushkina 8, UlanUde 670047

References

  1. Martin M.V., Gebuhr C., Daniel O., Wiltshire K.H. Characterization of a humic acid extracted from marine sediment and its influence on the growth of marine diatoms // J. Marine Biol. Associat. UK. 2014. V. 94(5). P. 895–906. https://doi.org/10.1017/S0025315414000368
  2. Fernandes A.N., Giovanela M., Esteves V.I. Elemental and spectral properties of peat and soil samples and their respective humic substances // J. Mol. Str. 2010. V. 971. P. 33–38 https://doi.org/10.1016/j.molstruc.2010.02.069
  3. Nebbioso A., Piccolo A. Molecular characterization of dissolved organic matter (DOM): a critical review // Anal. Bioanal. Chem. 2013. V. 405. P. 109–124.
  4. https://doi.org/10.1007/s00216-012-6363-2
  5. Schaeffer A., Nannipieri P., Kästner M. From humic substances to soil organic matter–microbial contributions. In honour of Konrad Haider and James P. Martin for their outstanding research contribution to soil science // J. Soil. Sediment. 2015. V. 15. P. 1865–1881. https://doi.org/10.1007/s11368-015-1177-4
  6. Hayes M.H.B., Swift R.S. An appreciation of the contribution of Frank Stevenson to the advancement of studies of soil organic matter and humic substances // J. Soil. Sediment. 2018. V. 18. P. 1212–1231. https://doi.org/10.1007/s11368-016-1636-6
  7. Kleber M., Lehmann J. Humic substances extracted by alkali are invalid proxies for the dynamics and functions of organic matter in terrestrial and aquatic ecosystems // J. Environ. Qual. 2019. Vl. 48. P. 207–216. https://doi.org/10.2134/jeq2019.01.0036
  8. Dou S., Shan J., Song X., Cao R., Wu M., Li C., Guan S. Are humic substances soil microbial residues or unique synthesized compounds? A perspective on their distinctiveness // Pedosphere. 2020. V. 30(2). P. 159–167. https://doi.org/10.1016/S1002-0160(20)60001-7
  9. Nobili M., Bravo C., Chen Y. The spontaneous secondary synthesis of soil organic matter components: a critical examination of the soil continuum model theory // Appl. Soil Ecol. 2020. V. 154. Р. 103655. https://doi.org/10.1016/j.apsoil.2020.103655
  10. Simpson A.J., Kingery W.L., Hayes M.H., Spraul M., Humpfer E., Dvortsak P., Kerssebaum R., Godejohann M., Hofmann M. Molecular structures and associations of humic substances in the terrestrial environment // Naturwissenschaften. 2002. V. 89. PP. 84–88. https://doi.org/10.1007/s00114-001-0293-8
  11. Lehmann J., Kleber M. The contentious nature of soil organic matter // Nature. 2015. V. 528. P. 60–68. https://doi.org/10.1038/nature16069
  12. Hatcher P.G., Dria K.J., Kim S., Frazier S.W. Modern analytical studies of humic substances // Soil Sci. 2001. V. 166. P. 770–794. https://doi.org/10.1097/00010694-200111000-00005
  13. Leenheer J.A. Systematic approaches to comprehensive analyses of natural organic matter // Ann. Environ. Sci. 2009. V. 3. P. 1–130.
  14. Stevenson F.J. Humus chemistry: genesis, composition, reactions. N.Y.: John Wiley and Sons, 1994. 512 p.
  15. Claridge T.D.W. High-resolution NMR techniques in organic chemistry. Amsterdam: Elsevier Ltd., 2016. 541 p.
  16. Hedges J.I., Eglinton G., Hatcher P.G., Kirchman D.L., Arnosti C., Derenne S., Evershed R.P., KögelKnabner I., De Leeuw J.W., Littke R., Michaelis W., Rullkotter J. The molecularlyuncharacterized component of nonliving organic matter in natural environments // Org. Geochem. 2000. V. 31. P. 945–958. https://doi.org/10.1016/S0146-6380(00)00096-6
  17. Калабин Г.А., Каницкая Л.В., Кушнарев Д.Ф. Количественная спектроскопия ЯМР природного органического сырья и продуктов его переработки. М.: Химия, 2000. 408 с.
  18. Чуков С.Н. Структурнофункциональные параметры органического вещества почв в условиях антропогенного воздействия. СПб.: Изд-во СПбГУ, 2001. 216 с.
  19. Mao J., Cao X., Olk D.C., Chu W., SchmidtRohr K. Advanced solidstate NMR spectroscopy of natural organic matter // Progress in Nuclear Magnetic Resonance Spectroscopy. 2017. V. 100. P. 17–51. https://doi.org/10.1016/j.pnmrs.2016.11.003
  20. Чуков С.Н., Лодыгин Е.Д., Абакумов Е.В. Использование ¹³С -ЯМРспектроскопии в исследовании органического вещества почв (обзор) // Почвоведение. 2018. № 8. C. 952–964.
  21. KogelKnabner I., Rumpel C. Advances in molecular aproaches for understanding soil organic matter composition, origin, and turnover: A Historical overview // Adv. Agron. 2018. V. 149. P. 1–48. https://doi.org/10.1016/bs.agron.2018.01.003
  22. Polyakov V., Abakumov E., Lodygin E., Vasilevich R., Lapidus A. Distribution of molecular weight of humic substances isolated from soils of tallgrass temperate rainforests (Chernevaya Taiga) // Agronomy. № 12(8). 1760. https://doi.org/10.3390/agronomy12081760
  23. Abakumov E.V., Polyakov V.I., Chukov S.N. Aрroaches and methods for studying soil organic matter in the carbon polygons of Russia (Review) // Euras. Soil Sci. 2022. V. 55(7). P. 849–860. https://doi.org/10.1134/S106422932207002X
  24. Lodygin E., Abakumov E. The Impact of agricultural use of retisols on the molecular structure of humic substances // Agronomy. 2022. № 12(1). 144.
  25. https://doi.org/10.3390/agronomy12010144
  26. Polyakov V., Loiko S., Istigechev G., Lapidus A., Abakumov E. Elemental and molecular composition of humic acids isolated from soils of tallgrass temperate rainforests (Chernevaya taiga) by1H-13C HECTCOR NMR spectroscopy // Agronomy. 2021. № 11(10). 1998. https://doi.org/10.3390/agronomy11101998
  27. Polyakov V.I., Chegodaeva N.A., Abakumov E.V. Molecular and elemental composition of humic acids isolated from selected soils of the Russian Arctic // Vestnik Tomskogo Gosudarstvennogo Universiteta, Biologiya. 2019. № 47. P. 6–21. https://doi.org/10.17223/19988591/47/1
  28. Жуков В.М. Климат Бурятской АССР. УланУдэ: Бурят. кн. изд-во, 1960. 188 с.
  29. Гынинова А.Б., Шоба С.А., Балсанова Л.Д., Гынинова Б.Д. Почвы дельты реки Селенги (генезис, география, геохимия). УланУдэ: Изд-во БНЦ СО РАН, 2012. 344 с.
  30. Орлов Д.С., Гришина Л.А. Практикум по химии гумуса. М.: Изд-во МГУ, 1981. 273 с.
  31. IUSS working group WRB world reference base for soil resources 2014, update 2015. International soil classification system for naming soils and creating legends for soil maps. World soil resources Reports No. 106. Rome: FAO, 2015. 192 p.
  32. Убугунова В.И., Убугунов Л.Л., Корсунов В.М., Балабко П.Н. Аллювиальные почвы речных долин бассейна р. Селенги. УланУдэ: Изд-во БНЦ СО РАН, 1998. 290 с.
  33. Орлов Д.С. Гумусовые кислоты почв и общая теория гумификации. М.: Изд-во МГУ, 1990. 324 с.
  34. Кленов Б.М. Устойчивость гумуса автоморфных почв Западной Сибири. Новосибирск: Изд-во СО РАН, 2000. 173 с.
  35. Дергачева М.И., Некрасова О.А., Оконешникова М.В., Васильева Д.И., Гаврилов Д.А., Очур К.О., Ондар Е.Э. Соотношение элементов в гуминовых кислотах как источник информации о природной среде формирования почв // Сибир. экол. журн. 2012. № 5. С. 643–647.
  36. Орлов Д.С., Бирюкова О.Н., Суханова Н.И. Органическое вещество почв Российской Федерации. М.: Наука, 1996. 256 с.
  37. Winkler A., Haumaier L., Zech W. Insoluble alkyl carbon components in soils derive mainly from cutin and suberin // Org. Geochem. 2005. V. 36(4). P. 519–529.
  38. https://doi.org/10.1016/j.orggeochem.2004.11.006
  39. Knicker H., Hilscher A., GonzálezVila F.J., Almendros G. A new conceptual model for the structural properties of char produced during vegetation fires // Org. Geochem. 2008. V. 39(8). P. 935–939. https://doi.org/10.1016/j.org-geochem.2008.03.021
  40. Simpson A.J., Simpson M.J. Nuclear magnetic resonance analysis of natural organic matter. Biophysicchemical processes in volving natural nonliving organic matter in environmental systems / Eds. N. Senesi, B. Xing, P.M. Huang. New Jersey: John Wiley & Sons Inc., 2009. P. 589–650.
  41. Ковалева Н.О., Ковалев И.В. Лигниновые фенолы в почвах как биомаркеры палеорастительности // Почвоведение. 2015. № 9. С. 1073–1086. https://doi.org/10.7868/S0032180X15((090063
  42. Чимитдоржиева Г.Д. Особенности органического вещества криогенных почв // Почвоведение. 1991. № 11. С. 125.
  43. Лодыгин Е.Д., Безносиков В.А., Василевич Р.С. Молекулярный состав гумусовых веществ тундровых почв (¹³С -ЯМР-спектроскопия) // Почвоведение. 2014. № 5. С. 546–552. https://doi.org/10.7868/S0032180X14010079
  44. Ибраева М.А., Шаухарова Д.Е., Джуманова М. Влияние засоления почв на микробиологическую активность // Почвовед/ и агрохим. 2020. № 2. С. 71–78.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2. Fig.1

Download (164KB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2024 The Russian Academy of Sciences

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».