| 16. |
Аннотация |
Криогенный фактор играет важную роль в формировании почв и почвенного покрова на значительной территории России (Соколов, 1997), поскольку практически 65% ее площади приурочено к криолитозоне (Мельников, Федоров, 2018). Европейский северо-восток России (ЕСВР) с его специфичными криогенными условиями – наличие многолетней мерзлоты, оказывающей влияние на формирование и функционирование почв арктического и субарктического секторов ЕСВР; длительное сезонное промерзание, влияющее на процессы почвообразования в таежной зоне, – является удобной площадкой для оценки роли криогенеза (криогенных условий) в зональном ряду равнинных почв и высотном градиенте горных почв Полярного и Приполярного Урала. В условиях активного освоения природных ресурсов Севера, наряду с криогенезом, одним из ведущих факторов преобразования (трансформации и эволюции) почв природных экосистем становится деятельность человека - антропогенный фактор (Горячкин, 2019). Слабая изученность почвенного покрова ЕСВР, особенно его субарктического и арктического секторов (включая побережье Баренцева моря), распространение здесь нестабильной «высокотемпературной» мерзлоты (температура верхних слоев многолетнемерзлых пород –0,8…–2,1 °С), интенсификация ландшафтно-геохимических процессов в маршевой зоне северных морей (Жарикова, 2017; Rios et al., 2018) обусловливают высокие экологические и социальные риски при промышленном освоении региона, резкое возрастание которых следует ожидать в условиях возможного потепления климата. Это требует детального изучения не только специфики распространения, особенностей морфологических, физико-химических и биологических свойств почв, но и оценки роли криогенеза в их формировании и трансформации (эволюции) под влиянием природных и антропогенных факторов. Полученные при реализации проекта данные имеют ключевое значение для принятия управленческих решений по сохранению качества природной среды населения, в т.ч. коренного, на европейском северо-востоке России и реализации системы экологического мониторинга почв и почвенного покрова в условиях растущего промышленного освоения северных регионов.
Цель - выявление роли криогенеза в формировании структурной организации почв, специфики их свойств, строения и свойств почвенного органического вещества, процессов и режимов почвообразования в тундровых и таежных экосистемах ЕСВР, включая экосистемы побережий арктических морей.
Задачи - оценить влияние криогенных условий на структурно-механические свойства, состав и распределение структурных компонентов (кутаны, скелетаны, Fe-Mn-конкреции) в различных типах почв Арктики и Субарктики ЕСВР, пространственно-временную дифференциацию современных температурных режимов тундровых почв и подстилающих пород во взаимосвязи с зонально-ландшафтными и зонально-климатическими факторами. Оценить роль многолетней мерзлоты и глубины сезонного промерзания в формировании качественного состава почвенного органического вещества (низко- и высокомолекулярных компонентов) в болотных экосистемах Арктического и Субарктического секторов ЕСВР и их взаимосвязи с условиями функционирования почвенных микробных комплексов. Охарактеризовать факторы дифференциации почвенного покрова и закономерности формирования почв в прибрежной зоне Баренцева моря в условиях импульверизации солей (зональные почвы) и литорали (маршевые почвы). Выявить закономерности формирования почв в различных ландшафтно-геокриологических условиях «высоких широт» Уральского горного хребта (Полярный Урал). Выявить роль пожаров и антропогенных факторов в стабилизации/минерализации органического вещества в почвах автоморфных и гидроморфных ландшафтов Севера, оценить роль криогенных условий в процессах первичного почвообразования на посттехногенных (карьеры строительных материалов) территориях ЕСВР.
Предполагаемые результаты:
Завершение трехлетней темы НИР, обобщение результатов с ранее полученными данными о строении и свойствах почв тундровых и таежных ландшафтов ЕСВР позволят: 1) провести анализ палеоклиматических условий зоны активного торфонакопления в болотных экосистемах ЕСВР, выполнить палеореконструкцию генезиса и эволюции болот на протяжении голоцена, выявить биомаркеры климатических изменений как в реликтовых слоях торфа, сформированных в атлантический и суббореальный периода голоцена, так и в процессе современного диагенеза; 2) определить причины протаивания многолетней мерзлоты с учетом рассмотрения климатических, ландшафтных и антропогенных факторов, усовершенствовать комплекс методов исследования температурных режимов почвогрунтов и влияющих на них ландшафтных и климатических параметров с использованием современного научного оборудования; 3) выявить роль криогенных условий (режимов промерзания – оттаивания, уровня залегания ММП) в формировании системы почвенного органического вещества во взаимосвязи с разнообразием микробных сообществ в тундровых почвах ЕСВР, в том числе в торфяных почвах мерзлых болотных экосистем; 4) оценить направленность горизонто- и профилеобразующих криогенных процессов в почвах, формирующихся в системе высотного градиента в различных ландшафтно-экологических условиях Полярного Урала, определить специфику генезиса редких и уникальных почв, развитых на карбонатных породах; 5) раскрыть закономерности формирования и классификационное положение слабо изученных маршевых и засоленных зональных почв, представленных в прибрежной зоне арктических морей; 6) выявить закономерности формирования почв и почвенного органического вещества в постпирогенных и посттехногенных (карьеры строительных материалов) ландшафтах Севера.
Возможная практическая значимость:
Полученные данные могут быть использованы в последующем для мониторинга современного состояния почв криолитозоны, тенденций их дальнейшего развития при естественной и антропогенной динамике ландшафтов, для прогнозирования изменения границ многолетней мерзлоты, обоснования устойчивости таежных и тундровых почв ЕСВР к механическим нагрузкам и их нормировании на почвенный покров в условиях промышленного освоения Севера, а также для уточнения классификационной принадлежности северных почв. |