Артемкина Н.А. Динамика содержания полифенолов при разложении опада и подстилки в ельниках зеленомошных Кольского полуострова. Лесоведение. 2006, №3, с. 15-23.

ДИНАМИКА СОДЕРЖАНИЯ ПОЛИФЕНОЛОВ ПРИ РА ЗЛОЖЕНИИ ОПАДА 21 высокие концентрации азота снижают скорость разложения лигнина [6]. В нашем исследовании сходный характер связи обнаруживается между темпами разложения подстилки и исходным со­ держанием в ней не только азота, но и других эле­ ментов питания (Р, S, Са, К, Mn, Zn). Формирова­ ние катионных мостиков между отдельными мо­ лекулами органического вещества и ковалентной связи с неметаллами приводит к агрегатированию отдельных молекул и соответственно снижению темпов деструкции. Для подстилки обнаружива­ ются достоверные положительные связи между отношением C/N и темпами потери общей массы. Недавние исследования показали, что высокие концентрации полифенолов способствуют сохра­ нению азота и сиквестированию в подстилке дру­ гих элементов питания, что минимизирует потери элементов питания в бедных почвах [29]. Сход­ ные тенденции отмечаются на наших объектах исследований: накопление в подстилке полифе­ нолов способствует накоплению в ней С, N, Р, S. Полифенолы с многочисленными о- дигидрокси- фенильными группами, входящими в их структу­ ру, образуют хелатные соединения с ионами раз­ личных металлов. Наличие о-дигидроксифениль- ных групп характерно как для гидролизуемых таннинов, так и для конденсированных. Способ­ ностью к хелатообразованию обладают и многие мономерные формы [27]. Для фенолсодержащих компонентов растений характерно формирование комплексов с энзимами и белками [30] за счет вза­ имодействия с карбонильными и тиоловыми груп­ пами, поэтому мы отмечаем также их тесную связь с неметаллами (N, Р, S). Формирование протеин - танниновых комплексов полифенолами в разлага­ ющихся подстилках замедляет минерализацию азота. Полифенолы отличаются ярко выражен­ ным влиянием на процессы деструкции подстилки и обусловливают формирование гумуса типа мор [20,29]. Характер рассматриваемых связей для ко­ ры ближе к подстилке, чем к активной фракции опада, а для древесины связи часто недостоверны. В свою очередь повышенное исходное содер­ жание А1 и Fe как в растительном опаде, так и под­ стилке способствует повышению темпов потери массы, о чем свидетельствуют положительные ко­ эффициенты корреляции между указанными па­ раметрами. Это происходит, вероятно, за счет формирования мобильных органо-минеральных комплексов, в том числе комплексных кислот, где эти типоморфные элементы входят в состав ани­ онной части. Обнаруживается тесная отрицатель­ ная корреляция между концентрацией алюминия и железа с одной стороны, и фенолами, с другой - как в активной части опада, так и в подстилке. 4. Связь между темпами потери общей массы и темпами потери фенолсодержащих компонентов. Обнаруживается тесная положительная связь между темпами потерь общей массы и фенолсо­ держащих компонентов для опада хвои ели и дре­ весины (г = 0.92 и 0.65 соответственно). Для других видов опада взаимосвязь статистически незначи­ ма, что может быть обусловлено преимуществен­ ной потерей массы других органических форм, таких как полисахариды или фенольные формы, экстрагируемые растворителями другой поляр­ ности. Так, темпы потери массы опада листьев брусники тесно связаны с темпами потери вало­ вого содержания С (г = 0.56), а темпы потери мас­ сы листьев березы - с темпами потери валового содержания N (г = 0.59) и Р (г = 0.98). Для подстилки отмечены тесная отрицатель­ ная связь между темпами потери общей массы и темпами потери фенольных соединений. Быстрая потеря этанольной фракции фенолов из подстил­ ки или ее иммобилизация за счет формирования агрегатированных форм снижает в целом темпы деструктивных процессов. 5. Связь с климатическими факторами. Для выявления связи с климатическими фак­ торами проведен корреляционный анализ по пе­ риодам с температурами выше и ниже +5°С за каждый отдельный деструкционный цикл. В теп­ лый период деструкционного цикла (с температу­ рой выше +5°С) потеря общей массы раститель­ ного опада тесным образом связана с суммарной температурой и суммарным количеством осадков за этот период (табл. 4). Сходные тенденции от­ мечаются и в отношении фенолсодержащих ком­ понентов опада (листьев черники, березы, хвои и древесины ели). Для холодного периода (с темпе­ ратурой ниже +5°С) коэффициенты корреляции между темпами потери общей массы, в том числе фенолсодержащих компонентов, и суммарным количеством осадков остаются практически не­ изменными. В отношении суммарной температу­ ры в холодный период, когда преобладают отри­ цательные температуры, отмечаются противопо­ ложные тенденции: более суровые климатические условия способствуют повышению темпов потери общей массы, в том числе и фенольной фракции. По имеющимся данным, основная потеря массы опада в субарктических регионах происходит в холодное время [14]. Одним из возможных объяс­ нений может являться эндотермичность процесса адсорбции органического вещества [23]. Изменения температуры и количества осадков слабо влияют на общую потерю массы подстилки как в теплый, так и холодный периоды, что, оче­ видно, связано с относительной устойчивостью гумифицированного материала как к биодеструк­ ции, так и к выщелачиванию. Однако отмечается статистически значимая корреляция темпов поте­ ри массы фенолсодержащих компонентов под­ стилки от температурных условий, что также, ве­ роятно, может быть связано с влиянием на ад­ сорбционные процессы. Выводы. 1. Содержание легко окисляемых фе­ нольных соединений, включающих таннины и дру­ гие неконденсированные формы фенолов, в опаде ЛЕСОВЕДЕНИЕ № 3 2006