ФЕНОМЕН АНТАРКТИЧЕСКОГО ГУМУСООБРАЗОВАНИЯ И ИНИЦИАЛЬНОГО ПЕДОГЕНЕЗА: РЕЗУЛЬТАТЫ ПЕРВИЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ И ПЕРСПЕКТИВЫ Абакумов Е.В. Кафедра почвоведения и экологии почв Власов Д.Ю. Лаборатория низших растений Санкт-Петербургский государственный университет Крыленков В.А. Арктический и Антарктический НИИ

АНТАРКТИДА Плошадь – 14,1 млн. км 2 Береговая линия – 24 тыс. км Ледниковый покров – 85,3% по площади Толщина льда: средняя – 1500 м; максимальная – 4000м Абсолютный минимум температуры – (-87,4 0 С) Около 80% запаса пресных вод земного шара Пик Винсон – 5140м. Глубина самой глубокой впадины подледникового рельефа – 2555 м ниже уровня мирового океана

Беллинсгаузен Новолазаревская Мирный Ленинградская Русская Молодежная Прогресс Восток Российские станции В Антарктике

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА УСЛОВИЙ ПОЧВООБРАЗОВАНИЯ БОЛЬШАЯ ЧАСТЬ АНТАРКТИЧЕСКОГО КОНТИНЕНТА ПОКРЫТА ЛЬДОМ, ПОЧВООБРАЗОВАНИЕ ОСУЩЕСТВЛЯЕТСЯ ТОЛЬКО В ПРИБРЕЖНОЙ ЧАСТИ МАТЕРИКОВОЙ И ОСТРОВНОЙ СУШИ, А ТАКЖЕ НА ОГРАНИЧЕННЫХ ВНУТРИМАТЕРИКОВЫХ ПРОСТРАНСТВАХ ТЕМПЕРАТУРА ВОЗДУХА ПЕРЕХОДИТ НУЛЕВУЮ ОТМЕТКУ ДО 300 РАЗ В ТЕЧЕНИЕ ГОДА СУММАРНОЕ КОЛИЧЕТВО ОСАДКОВ ИЗМЕНЯЕТСЯ ОТ 471 ДО 852 мм ДЛЯ ЛАНДШАФТОВ ХАРАКТЕРНА ВЕЧНАЯ МЕРЗЛОТА, МОЩНОСТЬ ДЕЯТЕЛЬНОГО СЛОЯ 25 – 50, РЕЖЕ – 100 СМ. СВОБОДНЫЕ ОТО ЛЬДА УЧАСТКИ ПРЕДСТАВЛЕНЫ ХОЛМИСТОЙ МЕСТНОСТЬЮ, ХОЛМЫ СЛОЖЕНЫ БАЗАЛЬТАМИ И АНДЕЗИТО БАЗАЛЬТАМИ КОРЕННЫЕ ПОРОДЫ БЛАГОДАРЯ ЧРЕЗВЫЧАЙНО ИЗМЕНЧИВЫМ КЛИМАТИЧЕСКИМ УСЛОВИЯМ ПОДВЕРГАЮТСЯ ИНТЕНСИВНОМУ ФИЗИЧЕСКОМУ ВЫВЕТРИВАНИЮ, ЧТО СПОСОБСТВУЕТ ФОРМИРОВАНИЮ МОЩНЫХ ГРУБООБЛОМОЧНЫХ ТОЛЩ В МЕЖХОЛМОВЫХ ПОНИЖЕНИЯХ

КЛИМАТ РЕГИОНЛЕТОГОДОВАЯ t 0 Южно-Шетландские острова Антарктический полуостров (юго- восток) Южные антарктические горы (материк)

Современные климатические изменения: во второй половине прошлого века высота ледников в среднем ежегодно снижалась на полметра, однако с 2000 года скорость таяния увеличилась в четыре раза и продолжает стремительно расти

ПЕРИГЛЯЦИАЛЬНЫЕ ЛАНДШАФТЫ ОСТРОВА КИНГ-ДЖОРДЖ

ЛИШАЙНИК – Usnea aurantiaco-atra

Щучка – Deschampsia antarctica

Литозем под щучкой в в мезопонижении позиции» Литозем под щучкой в «автоморфной позиции»

Гранулометрический состав межкаменного элювия Грубообломочная фракция Размер фракции, мм > Содержание, % к весу всего образца 18,89,612,515,416,9

Гранулометрический состав межкаменного элювия Мелкоземистая фракция Размер фракции, мм 1,0 - 0,25 0,25- 0,05 0,05- 0,01 0,01- 0,005 0,005- 0,001 Содержание, % к весу мелкозема 23,558,18,70,03,0

ЭЛЕМЕНТНЫЙ СОСТАВ РАСТЕНИЙ- ГУМУСООБРАЗОВАТЕЛЕЙ Показатели элементного состава щучкалишайник С2527 H4846 N1,30,7 O25 H/C1,901,73 O/C0,990,92 C/N18,839,0 Калорийность, ккал/кг опад щучки в большей степени обогащен азотом, в остальном элементный состав этих растений сходен

Характерны отличия в составе гумуса Показатели состава гумуса Литозем под щучкойЛитозем под лишайником Сгк/Сфк0,15-0,470,45-0,78 Сгк/Собщ3,7-31,01,9-20,0 Сгк+Сфк/Собщ Сох в горизонте O6-711 Сох в горизонтах Aw или AT 0,8-1,24,1-5,3 С/N в горизонте О4246 С/N в горизонте Aw или АТ 1012

Под лишайником Под щучкой Углерод органических соединений Отношение C/N

содержание органического углерода в изученных литоземах невысокое. степень обогащености органического вещества азотом в изученных почвах относится к категориям средней и низкой, большее содержание азота в составе растительных остатков щучки по сравнению с лишайником приводит к накоплению азота в составе гумуса, содержание гумуса значительно ниже в литоземах под щучкой, это связано с тем, что литоземы под лишайником формируются на более плотных каменистых субстратах, где органическое вещества концентрируется в верхней части почвы и не проникает вглубь профиля, в почвах под лишайником основной запас гумуса формируется в органогенных горизонтах оторфованной подстилки, в то время как гумус более равномерно распределен в минеральных толщах почв под щучкой, в среднем гумус литоземов под щучкой более фульватный, чем под лишайниками, пока причины этого явления остаются не выявленными содержание гуминовых кислот первых двух фракций очень низкое, что свидетельствует о низкой степени гумификации органического вещества, для всех изученных почв о-ва Кинг-Джорж характерна крайне низкая степень гумификации органического вещества, преобладание фульвокислот в составе гумуса и низкая степень ассоциированности гумуса с минеральной частью мелкозема под щучкой антарктической в большей степени выражены процессы корневого оструктуривания, формирования задернованных малогумусовых горизонтов, в то время как под лишайником происходит накопление грубодисперсных форм гумуса, формирующих горизонт оторфованной подстилки.

ГУМУСНОЕ СОСТОЯНИЕ ЛИТОЗЕМОВ

Песчаная несвязная плазма Органическое вещество не ассоциировано с минеральной частью почвы

ПОЧВЫ АНТАРКТИЧЕСКИХ СТАНЦИЙ Петрозем, ст. Новолазаревская«Почвы-пленки» ст. Молодежная

ВЫВОДЫ В связи с интенсивным таянием ледников Антарктики, в будущем возможно интенсивное образование перигляциальных ландшафтов и интенсивное их зарастание и как следствие – гумусообразование Гумусообразование в Антарктических ландшафтах осуществляется по самому «начальному» эволюционному пути, т.е. происходят самые начальные стадии выветривания, возможные только при доминировании в составе гумуса фульвокислот Концепция гумификации основанная на факторах «ПБА» и интенсивности поступления растительных остатков не находит функционального отражения в условиях Антарктики. Инициальное гумусообразование зависит в одних случаях от обогащенности гумуса азотом, в других от локального переувлажнения литоземов, в третьих от плотности и проницаемости почвообразующей породы для корней растений