Введение
Глава 1. Состояние проблемы 9
1.1. Биосинтез лигнина 9
1.2. Структура лигнина 14
1.3. Источники лигнина 23
1.4. Разложение лигнина 29
1.5. Роль лигнина в формировании гумуса почв (разложение, скорость трансформации лигнина в почве и его роль в гумусообразовании) 36
Глава 2. Объект и методы исследования 66
2.1. Характеристика объектов исследования 66
2.1.0 Экосистемы горизонтальной зональности 66
2.1.1. Хвойные леса Красноярского края на серых лесных почвах 67
2.1.2. Экосистемы южной тайги (березово-осиновые) на светло-серых лесных и агросерых почвах Московской области
2.1.3. Дубово-липовые широколиственные леса на серых лесных почвах «Тульских засек» 93
2.1.4. Березовые колки лесостепи и агроэкосистемы Брянского ополья на агросерых почвах 108
2.1.5. Агроэкосистемы луговых степей на черноземах Ставрополья 134
2.1.6. Тропические леса Амазонии на красноземах 136
2.1.7. Экосистемы вертикальной зональности
2.1.7.1. Почвы вертикального ряда аридных ландшафтов Тянь-Шаня 137
2.1.7.2. Почвы вертикального ряда гумидных ландшафтов Северного Кавказа 139
2.2. Методы исследования 141
2.2.1. Методы определения лигнина (продуктов окисления лигнина) 141
2.2.1.1. Метод мягкого щелочного окисления лигнина в тканях растений, подстилках, почвах 142
2.2.1.2. Определение продуктов окисления лигнина в гранулометрических фракциях 149
2.2.1.3. Определение продуктов окисления лигнина на поверхности и внутри агрегата 150
2.2.1.4. Изучение лигниновых фенолов в гуминовых кислотах методом 13С-ЯМР-спектроскопии 152
2.2.2. Химические методы исследования почв 154
2.2.3. Методы определения биохимической активности почв 158
2.2.4. Физические и водно-физические методы исследования почв 160
2.2.5. Дополнительные методы и подходы 161
Глава 3. Биогеохимия лигнина в почвах 165
3.1. Лигнин (лигниновые фенолы, VSC) в тканях растений 165
3.2. Лигнин (VSC) в подстилках, ветоши 169 3.3. Лигнин (VSC) в корнях растений 171
3.4. Лигнин (VSC) в почве 1 3.4.1. Условия разложения лигнина в почве 176
3.4.2. Лигнин (VSC) в почвах горизонтального и вертикального ряда 177
3.4.2.1. Степень измененности боковых цепочек лигнина в почвах по отношению к исходным растительным тканям 186
3.4.3. Лигнин (VSC) в почвах геохимически сопряженных катен 190
3.4.4. Влияние антропогенного воздействия (осушения и распашки) на деструкцию лигнина (VSC) 208
3.4.5. Типы биотрансформации лигнина (VSC) 218
3.4.6. Пул лигниновых фенолов разных уровней структурной организации почв 219
3.4.6.1. Распределение продуктов трансформации лигнина в почвенном профиле, горизонте, агрегатах 219
3.4.6.2. Распределение продуктов окисления лигнина (VSC) в гранулометрических фракциях 223
3.4.6.3. Лигниновые фенолы как структурные фрагменты гуминовых кислот 229
3.4.6.3.1. Продукты окисления лигнина в гуминовых кислотах 229
3.4.6.3.2. Лигниновые фенолы в гуминовых кислотах дневных и погребенных почв по данным 13С-ЯМР-спектроскопии 232
3.4.5. Запасы лигнина в экосистеме 256
Глава 4. Механизмы стабилизации лигнина (VSC) в почве 259
4.1. Стабилизация лигнина (VSC) в восстановительных условиях 259
4.2. Биоминералогия в почвах 259
4.2.1. Органоминеральные взаимодействия лигнина (VSC) в почвах 259
4.3. Комплексообразование
4.3.1. Хелатообразование 288
4.3.2. Органоминеральные фосфат-металл-гумусовые комплексные соединения 310
4.4. Стабилизация лигниновых фенолов в Fe-Mn ортштейнах 318
4.5. Стабилизация лигниновых фенолов в погребенных почвах 349
Глава 5. Лигнин в почвах как молекулярный индикатор (биомаркеры) палеорастительности 369
Заключение 382
Выводы 383
Список литературы
