Библиографическая ссылка: О.М.Паринкина. Микрофлора тундровых почв: эколого-географические особенности и продуктивность. Ответственный редактор акад. Е.Н.Мишустин. Рецензенты: Т.В.Аристовская и чл.-корр. АН СССР Г.А.Заварзин. Ленинград, «Наука», Ленинградское отделение, 1989. – 160 с. – Табл. 47. – Рис. 27, в т.ч. 16 л. микрофотографий. - Библ. с.144-158 (351 назв.).
Книжные фонды: Российская государственная библиотека, Российская национальная библиотека.
Состав подборки:
1.Аннотация
2.Введение
1.В монографии освещаются совершенно неисследованные для тундровых и полярно-пустынных почв вопросы биомассы и продуктивности микрофлоры, влияния доминантов растительного покрова тундры на микроорганизмы и характера микрофлоры, активно развивающейся в экстремальных условиях Арктики. Обсуждается роль микрофлоры в процессе трансформации растительного опада и причины заторможенности данного процесса в почвах Крайнего Севера. Рассматриваются основные адаптационные особенности микроорганизмов тундровых почв, позволяющие им функционировать в экстремальных условиях среды.
Книга рассчитана на специалистов в области почвенной микробиологии, экологии и почвоведения
2.Тундры расположены вдоль побережья морей полярного бассейна и на островах Северного Ледовитого океана. Общая их площадь невелика и составляет около 4% от площади суши земного шара; при этом более половины территории рассматриваемой зоны находится в пределах Советского Союза, где тундры занимают 8% от всей площади СССР.
Начало изучения природы Крайнего Севера было положено более 100 лет назад работами А.Ф.Миддендорфа. Однако наиболее пристальное внимание исследователей к природе Арктики проявилось в середине ХХ в., в период интенсивного освоения Севера и использования его природных ресурсов. Интерес к изучению природы тундры был продиктован также активизацией исследований в области биогеоценологии. Известный исследователь тундры Б.А.Тихомиров (1971б) отмечал, что «природа биогеоценотического процесса тундры настолько своеобразна, что ни в одной географической зоне земного шара не найти ей сколько-нибудь полного аналога».
Тундровые биогеоценозы формируются в суровых климатических условиях Арктики и ежегодного продолжительного периода господства низких температур. Поэтому им свойственна особая, отличающая их от других природных зон ритмичность процессов, что обуславливает особенности динамического развития их компонентов. По сравнению с другими природными зонами биогеоценозам тундры присуще значительное развитие споровых растений, многие из которых являются основными агентами биологической фиксации атмосферного азота – элемента, наиболее дефицитного в тундровых экосистемах.
Стремление к познанию природных особенностей Крайнего Севера было вызвано также запросами народного хозяйства и активизацией освоения тундры. Интенсивное промышленное использование природных богатств Арктики показало, что природа здесь чрезвычайно ранима. Она легко разрушается при активном антропогенном воздействии, что обусловлено малой мощностью биосферы в этой части земного шара. Для биосферы тундры «характерны короткие трофические цепи, она сравнительно проста, а потому хрупка» (Тихомиров, 1971а). Растительный покров возобновляется исключительно медленно. Любые же его нарушения ведут к процессу разрушения почв, поэтому освоение тундры возможно лишь на основе глубоких знаний ее природных особенностей, среди которых первостепенное значение имеет характер почвенного покрова.
Следствием холодного климата является то, что «тундры живут преимущественно под землей» (Bunnell, 1981). Подземная масса растений может превышать надземную в 10-12 раз. Основная часть биомассы беспозвоночных сконцентрирована под землей и в ее поверхностных горизонтах и представляет собой доминирующую часть тундровой фауны. Почва является также основным местом обитания микроорганизмов. Таким образом, подавляющая часть живой биомассы тундры сконцентрирована в активном горизонте и в приземных слоях биогеоценозов. Более того, преобладающее количество энергии и углерода хранится под землей, а в мертвом органическом материале сконцентрированы также основные запасы азота и фосфора (Burnell, 1981).
В связи с этм первостепенное значение приобретает изучение биологических процессов, протекающих в почве и способствующих освобождению в доступной для высших растений форме элементов минерального питания и азота. Поскольку основными агентами этих процессов являются микроорганизмы и от их активности зависит жизнь как значительной части автотрофных компонентов биогеоценоза, так и связанных с ними представителей тундровой фауны, изучение структуры и функций сообществ микроорганизмов тундровых почв приобретает особую важность.
Активизации исследований в области микробиологии тундровых почв способствовало осуществление работ по Международной биологической программе, в задачу которой входило комплексное изучение биологических основ продуктивности биосферы. Большое внимание при изучении наземных экосистем уделялось вопросам продуктивности микробных сообществ и их участию в процессах деструкции органического вещества. В Советском Союзе микробиологические исследования по МБП на Крайнем Севере проводились на Кольском полуострове, на Полярном Урале и на Таймыре.
К настоящему времени в отечественной и зарубежной литературе имеется серия работ, освещающих особенности отдельных групп микроорганизмов в экстремальных условиях среды и характеризующих микробиологическую активность в различных почвах тундровой зоны. Однако практически отсутствуют сравнительные эколого-географические наблюдения над микрофлорой тундровых и полярно-пустынных почв и обобщающие монографии, основанные на большом фактическом материале, охватывающем многообразие почвенных условий Арктики.
Разнообразие природной обстановки на Таймыре, где на огромной материковой территории представлены все основные подзоны тундры и зона полярных пустынь, открывало большие возможности для получения необходимых сравнительных данных и заполнения существующих пробелов в оценке роли почвенных микроорганизмов в функционировании тундровых экосистем.
Настоящая монография является результатом обобщения собственных исследований автора, проводившихся им в течение 15 лет на Таймыре, объектом которых была микрофлора тундровых и полярно-пустынных почв Таймыра, а также материалов доступной ему научной литературы.
Программа исследований в значительной части включала вопросы, решение которых входило в задачу участников Международной биологической программы.
Полевые стационарные наблюдения осуществлялись на базе комплексных экспедиций, организованных в период проведения исследований по МБП Ботаническим институтом имени В.Л.Комарова АН СССР. Они проводились в подзонах южных, типичных и арктических тундр Таймыра, а также в зоне полярных пустынь на мысе Челюскин по однотипной программе, включающей определение размера продукции микроорганизмов,
изучение структуры микробиоценозов почв зональных и интразональных сообществ, влияния растительного покрова на характер микробиологических процессов и интенсивности процессов превращения органического опада с целью оценки биологической активности основных типов почв рассматриваемого региона. Это позволило впервые дать эколого-географическую характеристику микрофлоры почв различных подзон тундры и полярных пустынь.
Автор считает своим приятным долгом выразить глубокую признательность организатору биогеоценологических исследований на Таймыре, ныне покойному профессору БИН АН СССР, заслуженному деятелю науки Б.А.Тихомирову за предоставленную возможность многолетней работы в составе Полярной экспедиции Ботанического института.
На протяжении многих лет автор работал в непосредственном контакте с участниками комплексных исследований, пользовался их советами и консультациями. Постоянное общение с геоботаником Н.В.Матвеевой, лихенологом Т.Х.Пийн, зоологом Ю.И.Черновым и альгологом Н.В.Сдобниковой во многом помогло осуществлению настоящей работы и оценке полученных результатов. В течение нескольких лет в полевых и лабораторных исследованиях принимала участие М.В.Чугунова. Обработка материалов проводилась в лаборатории почвенной микробиологии Центрального музея почвоведения им. В.В.Докучаева при постоянной поддержке и внимании со стороны сотрудников. Всем перечисленным лицам автор выражает свою искреннюю признательность.
Глубокую благодарность автор приносит ответственному редактору академику Е.Н.Мишустину за поддержку работ эколого-географического направления в микробиологии, члену-корреспонденту АН СССР Г.А.Заварзину и доктору биологических наук Т.В.Аристовской за рецензирование монографии и полезные советы.