Химический состав растений арктического побережья Чукотки

Побережье пролива Лонга характеризуется климатом арктической пустыни и арктической тундры, отличаясь особой жесткостью погоды [1]. Зимний период длится до 8 месяцев. Сезонное оттаивание поверхностного слоя естественных ландшафтов в течение короткого лета обычно не превышает 0,5 м. По агроклиматическому районированию Крайнего Северо-Востока, территория относится к шестой агроклиматической области с низким термическим режимом теплого времени года [2].

Район исследований располагается на побережье пролива Лонга в междуречье Рывеем – Куэквунь. Она представляет собой равнинную местность с небольшими горными массивами, ограниченную в 20 - 25 км от берега моря Экиа-тапским хребтом. На всех хорошо дренированных элементах рельефа, развиваются горно-тундровые сообщества. Субарктические осоково-пушицевые кочкарные тундры приурочены к пологим склонам и шлейфам гор. Фрагментарность растительного покрова характерна лишь для резко выступающих в рельефе участков с усиленной денудацией субстрата. Днища долин, шлейфы подножий гор, пологие части склонов сплошь заняты мохово-лишайниковым покровом.

МЕТОДИКА И ОБЪЕКТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

Почвенно-растительные комплексы (ПРК) долинных комплексов природных ландшафтов рай она исследований характеризуются относительно Пугачев Алексей Александрович, доктор биологических наук, ведущий научный сотрудник.

высокими уровнями биоразнообразия, биологической продуктивности экосистем. Согласно ботанико-географическому разделению чукотской тундры [3], рассматриваемая территория отнесена к западно-чукотскому округу Чукотской провинции Берингийского сектора Голарктики. По геоботаническому районированию Чукотки [4] растительный покров района исследований входит в западно-чукотский геоботанический округ, характеризующийся широким распространением кочкарных осоково-пушицевых и моховых кустарничковых тундр.

Определение содержания азота в доминантных видах растений проводилось по Къельдалю [5], анализ зольного состава определялось методом количественного спектрального анализа ренгеноф-луоресцентным методом на анализаторе РФА [6, 7].

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

Растительный покров рассматриваемой территории объединяется по сходству флористического состава, особенностям почвообразования, направленности биологического круговорота веществ в несколько групп:

• 1.    Каменистые мелкокустарничково-лишай-никовые тундры на примитивных органо-щебнистых почвах и подбурах типичных (урочища, обособленные на выпуклых элементах рельефа, каменистых грунтах с морозной сортировкой, интенсивно дренируемых).

• 2.    Луговинно-мелкокустарничковые и мелкокустарничковые лишайниково-моховые тундры на микрокомплексе подбуров типичных и подбуров перегнойных (урочища фрагментов структур ландшафтов с плоской поверхностью, щебнистосуглинистым субстратом, среднедренируемым, с пятнисто-медальонной, солифлюкционно-пят-нистой дифференциацией).

• 3.    Мелкокочкарные осоково-пушицево-моховые тундры на микрокомплексе тундровых глеевых и тундровых торфянисто-перегнойно-глеевых почвах (урочища обширных слабо дренируемых полого наклонных и слабовыпуклых поверхностей на суглинистом субстрате с деллевым, трещиноватобугристом, пучинно-пятнистым микрорельефом).

• 4.    Заболоченные ивово-осоково-моховые тундры на тундровых торфянисто-глеевых почвах (урочища плоских и вогнутых застойно увлажняемых поверхностях с оторфованным суглинистым субстратом, скрыто-полигональным и полигонально-валиковым микрорельефом).

ПРК1 и 2 групп характеризуются интенсивным физическим разрушением и замедленным химическим выветриванием почвообразующих пород, приводящих к накоплению в почвах больших количеств обломочных фракций. В этих условиях функционирует сильно заторможенный, очень малопродуктивный биологический круговорот, результатом которого является низкое количество ежегодно образующегося органического вещества, способного к взаимодействию с минеральной частью почв. Поверхностное поступление и накопление отмершей растительной массы, связанное с преобладанием фотосинтезирующих органов и расположением корневых систем в верхней части деятельного слоя, в сочетании с замедленной деструкцией опада, на фоне общей суровости климата, приводит к образованию кислого агрессивного органического вещества.

ПРК 3 группы свойственен биологический круговорот, обеспечивающий перераспределению биофильных элементов из корнеобитаемых горизонтов в надземные органы растений, активному вовлечению в новые циклы круговорота основной массы заключенных в органических остатках зольных элементах и азота.

ПРК 4 группы отличаются биологическим круговоротом веществ, обеспечивающим их транзит главным образом между торфянистыми горизонтами почв и растительным покровом. Основная масса мобилизованных при выветривании почвенных минералов и разложении растительных остатков элементов вновь вовлекается в данный циклический процесс.

Химический состав растений является важным диагностическим признаком обеспеченности почв элементами минерального питания. От содержания в составе растений зольных элементов, протеина, жиров, клетчатки и безазотистых экстрактивных веществ зависят активность протекания микробиологических процессов, темпы разложения опада, скорость и направленность почвообразования.

В соответствии с классификацией Л. Е. Родина и Н. И. Базилевич [8], зональные тундры Северо-Востока по величине годичного прироста фитомассы (0,89-2,25 т/га/год) относятся к очень малопродуктивным сообществам. В составе прироста пятнисто-трещиноватой пушицево-коч-карниковой тундры доминируют фотосинтезирующие органы (62% от массы прироста) и корни (33%); на долю одревесневших частей растений приходится 5%. В крупнокустарниковой пучинно-бугорковатой осоково-моховой тундре активное развитие кедрового стланика, ольхи и ерника обусловливает уменьшение доли фотосинтезирующих и увеличение участия корней в массе общего прироста. Господствующими биогенными элементами кустарничков является азот, калий и кальций. Результаты химического анализа расте-ний-доминантов растительного покрова района исследований представлены в табл. 1.

Таблица 1. Химический состав тундровых растений, в % сухого вещества