Введение 3
1. Особенности формирования аллювиальных и плакорных почв Крайнего Севера 5
1.1 Аллювиальные почвы Субарктики 5
1.2 Почвы образующиеся на плакорных и водораздельных элементах ландшафта
криолитозоны в республике Саха(Якутия) 17
2. Объекты и методы 27
3. Результаты и обсуждение 38
3.1 Морфогенетическая характеристика почв, их таксономическое положение 38
3.2 Реакция среды в почвах 41
3.3 Оценка микробиологической активности почв 41
3.4 Оценка содержания органического углерода в почве 45
3.5 Оценка водно-физических свойств почвы 49
3.6 Параметризация экологических функций почвы дельты реки Лены 54
3.7 Гумусное состояние почв 57
3.8 Методические аспекты определения углерода и азота в полярных почвах 59
Обсуждение 62
Выводы 65
Заключение 68
Список использованных источников 69
Почвы дельт криолитозоны образуются в условиях сурового арктического климата и характеризуются отрицательными среднегодовыми температурами (-13°С), малым годовым количеством осадков в размере, приближенном к 190 мм. Растительный покров представлен тундровыми видами: здесь преобладают злаково-осоково-моховые ценозы, в понижениях рельефа - гипново-осоковые полигональные болота.
Почвы пойм представлены как относительно молодыми, недавно образованными участками (прибрежные отмели, заросшие водоемы), едва затронутыми почвообразовательным процессом, так и участками относительно большего возраста, уже вышедшими из сферы ежегодной поемности и покрытыми вполне развитыми почвами с выраженными признаками зональных черт почвообразования.
Формирование почв пойм происходит под действием нескольких почвообразовательных процессов, поемно-аллювиального и зонального. Аллювиальный процесс - принос водами взмученного материала, размывание поймы и переотложение на ее поверхности взвешенных в воде частиц в виде слоя наилка. Поемный процесс - это затопление той или иной территории поймы полыми водами, которые несут взвешенный мелкий песчаный и пылевато-глинистый материал. Зональный процесс для почв арктической зоны - криогенез (криогенный массообмен, оглеение, перераспределение гумусовых веществ по профилю, термокарстовые процессы).
Связующим звеном между пулами наземного углерода, атмосферой и арктическим шельфом являются реки высоких широт. Они играют ключевую роль при перераспределении и трансформации углерода, который поступает в океан. Река Лена, впадая в Море Лаптевых, оказывает большое влияние на Северный Ледовитый океан. Это заключается в том, что река является одним из главных поставщиков органического и неорганического углерода и во многом определяет цикл органического углерода в Арктическом бассейне. Особое внимание уделяется влиянию речного стока на обменные процессы в системе океан-атмосфера и формированию планетарного максимума парниковых газов в высоких широтах.
Таким образом, актуальность данной работы состоит в том, что почвы дельты реки Лены являются одними из самых малоизученных почв в мире. Они развиваются в зоне залегания ММП и аккумулируют в себе огромные запасы органического углерода. Почвы оказывают существенное влияние на химические характеристики Моря Лаптевых и всего Арктического водного бассейна.
Цель работы состоит в комплексном выявлении таксономического и морфологическего разнообразия почв дельты реки Лены.
Задачи работы:
• провести морфогенетическую характеристику и таксономическое положение почв;
• выявить основных параметров физико-химического состояния почв;
• оценить водно-физические свойства почв как основу выполнения ими важнейших геохимических функций;
• провести параметризацию экологических функций почв.
Сбор материала проходил в рамках комплексной экспедиции "LenaRiverDelta" в августе 2015 и августе 2016 года. Обработка данных проходила на кафедре прикладной экологии СПбГУ.
Почвы пойм являются одними из самых слабоизученных в связи с изменением природных условий в долинах рек, обусловленным хозяйственной деятельностью. Как следствие, на сегодняшний день этот вопрос остается недостаточно изученным, и отсутствует необходимое количество материалов по режиму биологических, химических и физико-химических условий, протекающих в долинах рек.
Поймы рек - одни из самых молодых и динамичных участков земной суши, они представляют совершенно уникальный тип ландшафта, подверженный очень сильному воздействию геологических и биологических факторов, а также находящийся в состоянии ярко выраженного развития и преобразования. Почвенный покров речных пойм отличается большим разнообразием в пространстве и динамичностью во времени. Почвы пойм представлены как самыми молодыми, недавно образованными участками (прибрежные отмели, заросшие водоемы), едва затронутыми почвообразовательным процессом, так и участками относительно большего возраста, уже вышедшими из сферы ежегодной поемности и покрытыми вполне развитыми почвами с выраженными признаками зональных черт почвообразования.
Дельтовое почвообразование представлено группой факторов: поемноаллювиальные и зональные. Поемно-аллювиальные процессы определяют выраженность гидроморфизма, гранулометрический, петрографический и биолитный состав почв. Более того, состав речного материала влияет на кислотность и гумусное состояние почв. Зональные процессы представлены почвенным криогенезом. Особенности криогенных почв проявляются и во времени и пространстве. Это связано с сезонными промерзаниями и оттаиваниями почвы, вследствие чего наблюдается ритмичность биологических процессов.
Арктическая зона характеризуется высоким запасом органического углерода в педосфере: в составе торфяной подстилки, гумусоаккумулятивных горизонтов и
многолетнемерзлых пород. Угроза глобального потепления климата может привести к тому, что углерод и азот, запасенные в составе ММП, могут включиться в глобальный круговорот углерода и азота, и при их дальнейшей минерализации и гумификации внести дополнительный вклад метана и углекислого газа в атмосферу, тем самым, увеличивая содержание парниковых газов в атмосфере.
