CC BY
95
Ernst S. 1996. Zweiter Beitrag zur Vogelwelt des östlichen Altai // Mitt. Zool. Mus. Berlin 72,
Suppl.: Ann. Ornithol. 20: 123-180. Ernst S. 2004. Am Brutplatz der Einsiedlerbekassine Gallinago solitaria im russischen Altai // Limicola 18: 65-99.
Ernst S., Hering J. 2000. Dritter Beitrag zur Vogelwelt des östlichen Altai (Gebiet Mongun-
Tajga) // Faun. Abh. Mus. Tierkd. Dresden 22: 117-181. Malmaeus M. 2007. A report from a bird watching trip in S Russia and NW Mongolia May
24 - June 10 2007 (manuscript). Valkenburg M. 2010. Trip report Russia 'Altai' 2010 with CentralAsia Birding (manuscript).
ISSN 0869-4362
Русский орнитологический журнал 2014, Том 23, Экспресс-выпуск 972: 576-584
Зоогенный педогенез как основной биогенный почвенный процесс в Антарктиде
Е.В.Абакумов
Евгений Васильевич Абакумов. SPIN-код 8878-4010. Кафедра прикладной экологии, Санкт-Петербургский государственный университет, Университетская набережная 7/9, Санкт-Петербург, 199178, Россия. E-mail: [email protected]; [email protected]
Поступила в редакцию 17 февраля 2014
Зоогенные почвы довольно широко распространены в наземных экосистемах. Зоогенный фактор формирования почв, рельефа, своеобразных геохимических обстановок и функционирования орнитогенных экосистем неоднократно описывался в литературе (Растворова 2007, Иванов, Авессаломова 2012). Не случайно специалисты по четвертичной геологии рассматривают биогенные отложения в категориях зоо-генного типа (зоогений) и паллюстрия (болотные отложения) (Методические... 2005). В местах существования крупных гнездовых колоний птиц происходит коренное преобразование наземных экосистем. Так, Иванов и Авессаломова (2012) выделяют важнейшие процессы в орнитогенных экосистемах: зоомеханогенез и сильный геохимический прессинг, а также изменение видового состава фитоценозов, формирование специфических форм рельефа, изъятие из биологического круговорота и временная изоляция ряда биогенных элементов (углерод, азот, сера, фосфор и др.).
Орнитогенный перенос отдельных элементов и веществ описан как один из важнейших факторов формирования орнитогенных феноменов островных экосистем (Иванов, Авесалломова 2012). Дальний перенос органических токсикантов и его роль в формировании химического состава зоогенных почв описан также Аладиным с соавторами (Аладин
и др. 2013), а накопление тяжёлых металлов в орнитогенных органических образованиях отмечено Ивановым и Авессаломовой (2012), Лы-сенковым (2005) и Falkowska (2013). Птицы играют существенную роль в переносе микроартропод в полярные регионы, в частности, это установлено и в отношении пингвинов, приносящих микроатропод в Антарктические почвы (Криволуцкий и др. 2004). В почвах, формирующихся под гуано, существенно изменяется видовой состав бактерий по сравнению с «минеральными» почвами ^е^ 1983).
В орнитогенных почвах существенно повышено содержание органического вещества по сравнению с обычными почвами (Лебедев 2009; Абакумов 2010), при этом его минерализация замедлена (Реге^а вЬ а1. 2013). Известно, что видовой состав растений в местах расположения колоний птиц изменяется, существуют виды «орнитофобы» (Иванов 2013), но есть и виды, преобладающие в орнитогенной сукцессии (как правило — нитрофильные растения) (Абакумов 2010).
В орнитогенных почвах коренным образом изменяется и морфологическое строение. Как правило, это относительно гомогенные по составу почвы, представленные органическим горизонтом или горизонтами темно-серой, темно-коричневой или буро-коричневой окраски. Эти почвы, наряду с мощными болотным торфяниками, относятся к т.н. «вырожденному типу почвообразования» по Толчельникову (1985). Такие почвы характеризуются крайней степенью развития того или иного процесса (в данном случае биогенное накопление органического вещества), «заглушающего» другие проявления почвенных процессов.
Биогенные процессы в орнитогенных почвах заключаются не только в аккумуляции органических компонентов, но и в накоплении минералов группы фосфатов. Формирование фосфорсодержащих минеральных образований в почвах под гуано остаётся не до конца изученным. Существуют микроморфологические и химические доказательства формирования фосфоритных минералов в почвах под гуано (Реге^а вЬ а1. 2013), хотя не все авторы подтверждают этот путь минералообразова-ния (Школьник и др. 2008). Тем не менее, термин «гуанофосфатные» руды или минералы можно считать устоявшимся (Гилинская, Занин 2012).
Таким образом, почвы под гуано — широко распространённый тип почв, характерный для обоих полушарий, но преобладающий, по всей видимости, в Южном полушарии и доминирующий в условиях Антарк -тиды. Орнитогенными, согласно Мировой реферативной базе почвенных ресурсов ^ИВ, 2006) считаются все почвы, которые состоят из материала, подверженного сильному влиянию экскрементов птиц, при этом они часто содержат большое количеств обломочной фракции и оксида фосфора в количестве более 0.25% от веса почвы в экстракте 1% водного раствора лимонной кислоты.
Антарктида относительно изолирована от остальной суши, здесь нет прямых экотонных связей между полярным и суббореальным поясами, в отличие от Северной Америки или Евразии. Климатические условия почвообразования во многом суровее, чем на тех же широтах Северного полушария, чему способствует наличие холодного циркумполярного течения Южного океана. В связи с этим флора бедна, отсутствуют кустарничковые формы, не говоря уже о древесных. Только два вида высших растений распространены в высоких широтах Антарктики, в частности на Антарктическом полуострове: это колобантус кито Со1оЬапЬкив ди1Ьвпз1в (сем. Caryophyllaceae) и щучка антарктическая Ввзскатрз1а апЬатсйса (сем. Poaceae). Эти растения являются одними из немногих источников фенилпропановых предшественников гумуса, критически важных для гумификации, что очень сильно отличает тундры субантарктики от субарктических аналогов. Низкая мощность деятельного (сезонноталого) слоя почв вместе с ограниченностью периода биологической активности почв сказывается на низком уровне на -копления в почвах органического вещества. В связи с этим субсидирование наземных экосистем Антарктики органическим веществом океанического происхождения является во многих случаях критическими для «запускания» почвообразовательного процесса в посторнитогенной сукцессии. Ниже на нескольких примерах орнитогенное почвообразование рассмотрено как особый почвенный процесс Антарктиды.
Нами изучены почвы следующих географических объектов: Южные Шетландские острова (маритимная субантарктическая зона, самые северные и тёплые участки, 62° 12' ю.ш., 58°58' з.д.), архипелаг Хасуэлл (море Дэйвиса, 66°31' ю.ш. 93°00' в.д.), остров Линдси (море Амундсена, 73°37' ю.ш., 103°02' з.д.).
В маритимной субантарткической зоне орнитосоли представлены очень широким спектром вариантов. В случае Южных Шетландских островов (на изученных участках) они распространены в прибрежной зоне морских террас, на гравелистых слоистых почвообразующих породах, преимущественно морского генезиса. При этом колонии пингвинов есть на относительно высоких (до 15 м н.у.м.) останцах, где гуано накапливается в наскальных ванных и незамкнутых понижениях (в трещинах, реже в экзарационных углублениях). Собственно, две большие группы почв различаются в связи с типом подстилающей породы. В случае рыхлых морских отложений с большой долей мелкозёма (рис. 1), органическое вещество гуано в мигрирует вниз по профилю, пропитывая несколько горизонтов почвы (рис. 2). Поэтому концентрация органических веществ снижается, происходит минерализация органического вещества, и почвенный мелкозём имеет не только бурый или коричнево-бурый цвет, но и темно-серый с бурым оттенком. Под воздействием гуано в таком варианте может оказаться любая почва,
существовавшая до колонизации, а также исходная рыхлая почвооб-разующая порода. В таком случае мы предлагаем к существующему обозначению почвенного горизонта добавлять малый индекс «сорг».
Рис. 1. Разрез посторнитосоли,
полуостров Ардли, Южные Шетландские острова
Рис. 2. Потёк гуано в трещине породы (в отражённом свете, увеличение 25 х).
Другой вариант почв формируется на массивно-кристаллических породах, отличающихся плотностью, консолидированностью. В этих случаях растворы органических веществ могут мигрировать только по трещинам. Основная масса гуано аккумулируется в наскальных ваннах, формируя горизонт почвы, состоящий из гуано, который мы предлагаем называть Ocopr — орнитокопрогенный горизонт. Органический материал гуано здесь, как правило, слабо разложен, медленно минерализуется, плохо перемешивается с минеральной частью почвы. Тем не менее, и в этих почвах осуществляются миграционные процессы. Так, на микроморофологическом уровне обнаруживаются затёки гуано, псевдокутаны в трещинах и т.п.
Почвы собственно Антарктики в её береговой зоне (острова Хасуэлл и Линдси) формируются в основном на массивно-кристаллических породах, гораздо реже — на маломощных рыхлых элювиях коренных пород. Ограниченная возможность вертикального перемещения растворов в толще плотных пород способствует тому, что органические ве -щества перемещаются в боковом направлении по поверхности скал и глыб, что характерно для изученных высокоширотных островов. На месте бывшего или существующего потока водных растворов, обогащён-ных гуано, формируются колонии водоросли Prasiola crispa (отдел Chlo-rophyta, класс Trebouxiophyceae). На этом посторнитогенная сукцессия заканчивается. Однако в Субантарктике окончание посторнитогенных
смен идентифицируется по появлению в составе фитоценоза щучки антарктической Deshampsia antarctica (рис. 3). Примеры орнитогенных почв островов Хасуэлл и Линдси приведены на рисунках 4-7.
Рис. 3. Стадии развития орнитогенных почв острова Кинг-Джордж: А — поверхность орнитопочвы в существующей колонии пингвинов; Б — растрескавшаяся поверхность гуано в заброшенной несколько лет назад колонии; В — зарастание поверхности гуано водорослью Prasiola crispa; Г — щучка Deshampsia antarctica на поверхности посторнитогенной почвы.
В изученных почвах Антарктики повышено содержание углерода органических соединений, иногда достигающее 30%, также сущест -венно повышено содержание азота, что приводит к резкому снижению отношения углерода к азоту (C/N). Если в обычно почвах острова Кинг-Джордж оно составляет 10-20 единиц, то в почвах орнитогенного ряда опускается до 4-6 единиц. Самое узкое отношение углерода к азоту было обнаружено в орнитогенных почвах острова Линдси (здесь оно опустилось до 2, в то время как в неорнитогенных почвах этого региона оно расширяется до 40 и даже 70 единиц). В связи с этим накопление азота и углерода органических веществ является важнейшим признаком орнитогенного почвообразования.
Анализ выборок данных величин C/N в прибрежных районах острова Кинг-Джордж и в почвах на водоразделах и останцах (где пингвины гнездятся значительно реже) показал, что в целом прибрежные
Рис. 4. Наскальные ванны острова Хасуэлл. Гнездовая колония пингвинов Адели Pygoscelis айеНае.
Рис. 5. Зелёная водоросль Prasiola crispa на участке стока гуано, остров Хасуэлл. Рус. орнитол. журн. 2014. Том 23. Экспресс-выпуск № 972
Рис. 6. Поверхность орнитосоли острова Линдси, Западная Антарктика.
Рис. 7. Поверхность посторнитосолей острова Линдси, Западная Антарктика.
почвы обогащены азотом по сравнению с почвами центральной части острова, даже если на них нет действующих колоний пингвинов. Это свидетельствует о том, что прибрежные почвы острова в разное время проходили орнитогенную и посторнитогенную стадии развития. Лабораторные исследования процесса минерализации органического вещества гуано показали, что более интенсивно минерализуется гуано в
почвах маритимной субантарктики, чем гуано почв собственно антарктических островов. Это связано как с количеством мелкозёма в почвах, так и с метаболической активностью микробного сообщества.
Таким образом, зоогенные почвы Антарктиды представляют собой общность преимущественно прибрежных почв, находящихся под геохимическим прессингом органического веществ гуано. В связи с существенными особенностями происхождения и функционирования этих почв, а также с их морфологическими характеристиками, считаем возможным сделать следующие классификационные предложения. В случае использования факторно-экологического подхода к классификации почв предлагается выделять один тип Орнитогенных почв, включающий подтипы собственно орнитогенных и посторнитогенных почв. При использовании субстантивно-профильного классификационного подхода предлагается добавлять верификатор «Орнито-» или «Посторнито-» к корню «соль» («sol»), заменяемому на словообразующий элемент соответствующего таксона почвы. Таким образом, возможно выделение Орнитолитозёмов, Орнитопетрозёмов, Орнитокриозёмов и аналогичных почв на уровне не ниже подтипа классификации на уровне WRB или Классификации и диагностики почв России (2004).
Работа выполнена при поддержке грантов РФФИ 1 №№ 3-04-90411 Укр.ф.а, 12-04-0680-а и мероприятия 1 СПбГУ№ 1.37.151.2014
Литер атур а
Абакумов Е.В. 2010. Источники и состав гумуса некоторых почв Западной Антарктики //
Почвоведение 5: 538-547. Абакумов Е.В. 2012. Орнитогенные почвы Антарктики // Вестн. молодых учёных С.-
Петерб. ун-та. СПб.: 5-19. Аладин Д.Ю., Демин Д.В., Деева Н.Ф., Лупачев А.В., Ильина А.А., Севостьянов С.М. 2013. Анализ загрязнения хлорорганическими соединениями компонентов экосистем Антарктиды // Изв. Уфимского науч. центра РАН 3: 110-113. Гилинская Л.Г., Занин Ю.Н. 2012. Геохимия органического вещества в природных апатитах фосфоритов по спектрам ЭПР свободных радикалов //Геохимия 12: 11191139.
Иванов А.Н. 2013. Орнитогенные геосистемы островов Северной Пацифики. М.: 1-228. Иванов А.Н., Авессаломова И.А. 2012. Орнитогенные экосистемы: геохимические феномены биосферы // Биосфера 4, 4: 385-396. Классификация и диагностика почв России. 2004. Смоленск 1-342. Криволуцкий Д.А., Лебедева Н.В.. Гаврило М.В. 2004. Микроартпоподы почв в оперении птиц Антарктики //Докл. Акад. наук 397, 6: 845-848. Лебедев В.Д. 2009. Распространение панцирных клещей (Acari, Oribatida), на островах
и побережье Баренцева моря. Автореф. дис. ... канд. геогр. наук. Ставрополь: 1-22. Лысенков Е.В. 2005. Особенности орнитогенных местообитаний в урбанизированных ландшафтах // Тез. докл. Междунар. науч. конф. «Экология фундаментальная и прикладная: проблемы урбанизации». Екатеринбург: 207-208. Методическое пособие по составлению мелкомасштабных карт четвертичных
образований к Госгеолкарте-1000/3. 2005. Всерос. н.-и. геол. ин-т. СПб. Растворова О.Г. 2007. Влияние позвоночных животных на почву в лесостепной дубраве «Лес на Ворскле» // Рус. орнитол. журн. 16 (364): 819-827.
Толчельников Ю.С. 1985. О сущности понятия «почва» // Вестн. Моск. ун-та. Сер. 17. 3: 52-58.
Школьник Э.И., Батурин Г.Н., Жегалло Е.А. 2008. О природе фосфоритов о-ва Рождества (Индийский океан) // Морская геология 48, 1: 101-112. Falkowska L., Reindi A., Szumilo E. et al. 2013. Mercury and chlorinated pesticides on the highest level of the food web as exemplified by herring from the Southern Baltic and African penguins from the Zoo // Water Air Soil Pollut. 224: 1549. Pietr S.J. 1986. The physiological groups of microorganisms in different soils of Admiralty Bay region (King-George Island, South-Shetland Islands, Antarctica) // Polish Polar Research 4: 395-406.
Pereira T.T.C, Schaefer C.E.G.R., Ker J.C., Almeida C.C., Almeida I.C.C., Pereira A.B.
2013. Genesis, mineralogy and ecological significance of ornithogenic soils from a semi-desert polar landscape at Hope Bay, Antarctic Peninsula // Geoderma 209/210: 98-109. Pereira T.T.C., Schaefer C.E.G.R., Ker J.C., Almeida C.C., Aimeida I.C.C. 2013. Micro-morphological and microchemical indicators of pedogenesis in Ornithogenic Cryosols (Gelisols) of Hope Bay, Antarctic Peninsula // Geoderma 193/194: 311-322. World reference base for soil resources. A framework for international classification, correlation and communication. 2006. Rome: 1-130.
Ю ^
ISSN 0869-4362
Русский орнитологический журнал 2014, Том 23, Экспресс-выпуск 972: 584-586
Встречи вилохвостой чайки Xema sabini в европейской Арктике на острове Вайгач
В.А.Андреев
Валерий Аркадьевич Андреев. Кафедра зоологии и экологии, Северный (Арктический) федеральный университет, пр. Ломоносова, д. 4, Архангельск, 163002, Россия. E-mail: [email protected]
Поступила в редакцию 17 февраля 2014
Вилохвостая чайка Xema sabini (Sabine, 1819) распространена циркумполярно при биотопическом размещении отдельными группировками. Основная область гнездования этого вида в России приурочена к арктической тундре в азиатской части страны к востоку от Таймыра (Юдин, Фирсова 1988, 2002). Западнее 100° в.д., в европейской Арктике отмечены встречи вилохвостой чайки на Шпицбергене (Lovenskiold 1964 - цит. по: Юдин, Фирсова 2002) и на Земле Франца-Иосифа (Гав-рило 2013).
В конце июля 1991 года при проведении орнитологических наблюдений на острове Вайгач мы предприняли попытку высадиться с судна на северо-восточном берегу на мысе Болванский Нос в районе гидрометеостанции. Из-за неблагоприятной ледовой обстановки высадиться и провести наблюдения в этой части острова не удалось, и судно простояло на якоре в бухте Болванская несколько часов. Во время этой
