Биогеохимические особенности орнитогенных геосистем Северо-Западной Пацифики (на примере островов Топоркова и Старичкова)

   Рассмотрены вопросы биогеохимического разнообразия и неоднородности орнитогенных геосистем, сформированных крупными скоплениями морских колониальных птиц.

   Объектами исследования являлись два острова в Северо-Западной Пацифике с многовековыми птичьими базарами численностью около 100 тыс. птиц – о. Топорков в Командорском архипелаге и о. Старичков вблизи юго-восточного побережья Камчатки.

   Для выявления их биогеохимической неоднородности составлены специальные схемы, отражающие катенарную структуру островов, соседство и разнообразие элементарных геохимических ландшафтов разных типов и родов, вариабельность травянистой фитомассы в зависимости от видового состава фитоценозов, населения птиц и степени его влияния. В качестве информативных показателей использованы фракционная структура фитомассы и запасы в ней химических элементов, показывающие различные модификации элементарных ландшафтов в условиях орнитогенного прессинга. Установлено, что предпосылки возникновения биогеохимической гетерогенности островов первоначально определяются историей развития и дифференцирующим воздействием абиотических факторов на структуру катен, на которые впоследствии накладывается влияние птиц. Показано, что специфика их воздействия проявляется в разнонаправленной трансформации видового состава фитоценозов, которая корректируется численностью населения птиц и поступлением их метаболитов в почвы, увеличивая неоднородность формирующихся биогеохимических полей. Появление видов-орнитофилов отражается на активности автотрофного биогенеза, емкости фитобарьеров и накоплении на них биогенных элементов (P, Zn, Mn, Cu, Mo, B и др.) в зависимости от филогенетической специализации растений и фракционной структуры травянистой фитомассы. Выявлено, что число элементарных геохимических ландшафтов при одинаковой площади островов может различаться почти в два раза. Возрастанию биогеохимической неоднородности способствует увеличение абсолютной высоты острова, усложнение структуры катен, появление новых типов ландшафтов с разной устойчивостью к орнитогенному воздействию. Локальные контрасты в запасах фитомассы и накоплении химических элементов на внутриландшафтном уровне могут различаться на порядок, что определяет своеобразие орнитогенных геосистем, где ведущим фактором структурно-функциональной организации выступают птицы.

1. Базилевич Н. И. Биологическая продуктивность Северной Евразии. М.: Наука, 1993. 293 с.

2. Базилевич Н. И. Продуктивность, энергетика и биогеохимия наземных экосистем Тихоокеанского кольца // Вопросы географии. Сб. 117. Геофизика ландшафта. 1981. С. 146–208.

3. Глазовская М. А. Геохимические основы типологии и методики исследований природных ландшафтов. Смоленск: Ойкумена, 2002. 288 с.

4. Добровольский В. В. Основы биогеохимии. М.: Высшая школа, 1998. 413 с.

5. Иванов А. Н. Орнитогенные геосистемы островов Северной Пацифики. М.: Научный мир, 2013. 228 с.

6. Иванов А. Н., Авессаломова И. А. Орнитогенные экосистемы – геохимические феномены биосферы // Биосфера. 2012. Т. 4. № 4. С. 385–396.

7. Иванов А. Н., Авессаломова И. А. Ландшафтно-геохимические особенности орнитогенных геосистем Ямских островов (Охотское море) // Вестн. Моск. ун-та. Сер. 5. Геогр. 2008. № 2. С. 35–42.

8. Морозов В. Л. Запасы надземной и подземной фитомассы крупнотравья и его доминантов на Сахалине // Ботанический журнал. 1978. Т. 63. № 3. С. 381–387.

9. Перельман А. И., Касимов Н. С. Геохимия ландшафта. М.: Астрея-2000, 1999. 762 с.

10. Степанова К. Д., Белая Г. А., Качура Н. Н. и др. Биологическая продуктивность луговых сообществ Дальнего Востока (приокеанические районы). М.: Наука, 1981. 298 с.

11. Abakumov E. V., Parnikoza I. Yu., Zhiyanski M. еt al. Ornithogenic factor of soil formation in Antarctica: a review, Eurasian soil science, 2021, no. 4, p. 528–540, DOI: 10.1134/S1064229321040025.

12. Cockell C. S., Stokes M. D., Korsmeyer K. E. Overwintering strategies of Antarctic Organisms 694, Environ. Rev., 2000, no. 8, p. 1–19, DOI: 10.1139/a00-001.

13. Ellis J. C. Marine birds on land: a review of plant biomass, species richness and community composition in seabird colonies, Plant Ecology, 2005, vol. 181, p. 227–241.

14. Leishman M. R., Wild C. Vegetation abundance and diversity in relation to soil nutrients and soil water content in Vestfold Hills, East Antarctica, Antarct. Science, 2001, no. 13, p. 126–134, DOI: 10.1017/S0954102001000207.

15. Mychra A., Tatur A. Ecological role of the current and abandoned penguin rookeries in the land environment of the maritime Antarctic, Polar Res., 1991, vol. 12, p. 3–24.

16. Nie Y., Liu X., Sun L., Emslie S. D. Effect of penguin and seal excrement on mercury distribution in sediments from the Ross Sea region, East Antarctica, Science of the Total Environment, 2012, no. 433, p. 132–140, DOI: 10.1016/j.scitotenv.2012.06.022.

17. Odasz A. M. Nitrate Reductase Activity in Vegetation below an Arctic Bird Cliff, Svalbard, Norway, Journal of Vegetation Science, vol. 5, no. 6, p. 913–920.

18. Pérez О. X. L. Effects of nesting yellow-legged gulls (Larus cachinnans Pallas) on the heavy Metal Content of Soils in the cies Islands (Galicia, North-west Spain), Marine Pollution Bulletin, 1998, vol. 36, iss. 4, p. 267–272.

19. Park J.-H., Day T., Ruhland C. T. Biogeochemical pools and fluxes of carbon and nitrogen in a maritime tundra near penguin colonies along the Antarctic Peninsula, Polar Bio logy, 2006, no. 30, p. 199–207, DOI: 10.1007/s00300-006-0173-y.