Артёмкина Н.А. Поступление мономерных фенольных форм в почву из растительного опада и подстилки в ельниках зеленомошных. Лесоведение. 2006, №3, с. 50-56.

ПОСТУПЛЕНИЕ МОНОМЕРНЫХ ФЕНОЛЬНЫХ ФОРМ В ПОЧВУ 53 практически всегда обнаруживаются в В-гори­ зонте почв [3]. Ванилиновая кислота. Хвойные породы с мягкой древесиной характеризуются доминиро­ ванием ванилиновых структур [9], и их концент­ рация свидетельствует о степени деструкции лиг­ нина [17]. Одним из основных продуктов биоде­ градации лигнина считается ванилиновая кислота [20]. Ее появление в почве является индикатором начала деградации под действием грибов белой гнили, хотя нельзя исключать и корневую экскре­ цию этого компонента [14]. В исходном растительном опаде содержание ванилиновой кислоты отмечено нами на уровне 90 мг кг-1, что свидетельствует о начале деполи­ меризации лигниновых структур еще на стадии старении клетки. В первый год наблюдается рез­ кое снижение содержания ванилиновой кислоты в опаде. Поскольку ванилиновая кислота наряду с я-гидроксибензойной и соответствующими им альдегидами (n-гидроксибензальдегидом и вани­ лином) признается наиболее устойчивыми к био­ деградации фенолсодержащими соединениями [22], наиболее вероятной причиной можно счи­ тать выщелачивание. В последующие годы концентрация ванилино­ вой кислоты в опаде может как снижаться, так и повышаться (табл. 2). Поскольку фенолкарбоно- вые кислоты являются промежуточными продук­ тами деструкции более сложных компонентов, при разложении растительного опада идет нало­ жение двух основных процессов: процессов вы­ щелачивания и микробиологической деструкции самих кислот и процесса деструкции таннинов и стильбенов. Если в первом случае происходит снижение концентрации фенолкарбоновых кис­ лот, то во втором - ее повышение. Так, во второй год в опаде хвои ели в межкроновых пространст­ вах отмечено резкое повышение содержания ва­ нилиновой кислоты, тогда как в третий год - сни­ жение до уровня содержания после первого года деструкции. Ванилиновая кислота может образо­ вываться не только при деструкции высокомоле­ кулярных структур, но и в процессе трансформа­ ции мономерных форм, например при окислении феруловой кислоты или при гидроксилировании и метилировании n-гидроксибензойной и прото- катеховой кислот [1]. В подстилке межкроновых пространств содер­ жание ванилиновой кислоты находится на уровне содержания ее в опаде, прошедшем трехгодич­ ный деструкционный цикл (0.04 мг/кг 1 против 0.03). Подстилка подкроновых пространств ха­ рактеризуется более высоким содержанием вани­ линовой кислоты, чем растительный опад, что свидетельствует о барьерных функциях подстил­ ки в отношении потоков данного соединения, вы­ щелачиваемого из древесного полога (табл. 2). С течением времени содержание ванилиновой кислоты в подстилке постепенно снижается, ве­ роятно, в связи с окислением до протокатеховой кислоты, либо сорбцией минеральной фазой. В межкроновых пространствах отмечается более активная потеря, что, вероятно, обусловлено от­ сутствием дополнительных инвестиций с подкро- новыми и стволовыми водами. п-гидроксибензойная кислота идентифициро­ вана нами в исходном растительном опаде хвои ели на уровне 40 мг/кг-1. В течение первого года идет резкое снижение ее содержания в опаде, на второй год концентрация уже не достигает анали­ тического уровня. Под действием грибной микро­ флоры п-гидроксибензойная кислота трансфор­ мируется в протокатеховую кислоту, продуктом дальнейшей деградации которой являются соеди­ нения алифатического ряда, в частности сукцина- ты [5]. В почвенных условиях отмечается также полная минерализация /г-гидроксибензойной кис­ лоты. Так, Дж.Мартин и К.Хайдер показали, что в течение одной недели минерализуется до 95% внесенного препарата этого компонента [20]. В подстилке указанная фенолкарбоновая кис­ лота идентифицирована главным образом в меж­ кроновых пространствах. Ее присутствие может быть связано с фотодеструкцией более высоко­ молекулярных фенольных форм подстилки либо десорбцией с минеральной фазы. При этом также отмечается постепенное снижение ее содержания со временем. ji-резорцшювая кислота в исходном опаде на­ ми не идентифицирована, но появляется в весьма значительных количествах по истечении первого года как один из многочисленных продуктов гид­ ролиза лигнин-целлюлозного комплекса. В под­ кроновых пространствах ее содержание в расти­ тельном опаде достигает 320, в межкроновых - 400 мг кг-1. В течение первых двух лет трехлетнего экспе­ римента наблюдалась относительная стабилиза­ ция содержания данной кислоты в растительном опаде. В подстилке указанная кислота не иденти­ фицируется, что, вероятно, связано с ее высокой реакционной способностью. Резорциловая кисло­ та относится к группе дигидроксибензойных кис­ лот с гидроксилом, находящимся в орто- положе­ нии по отношению к карбоксильным группам. Такого рода кислоты характеризуются относи­ тельно высокими константами диссоциации, что связывают с отрицательным индуктивным эф­ фектом групп ОН-. Диссоциация обусловливает стабилизацию фенолят-ионов и активную мигра­ цию в низлежащие горизонты, либо необрати­ мую сорбцию на минеральной фазе в горизонте подстилки [3]. В нашем случае оба этих процесса, вероятно, имеют место. ЛЕСОВЕДЕНИЕ № 3 2006