Инд. авторы:	Лащинский Н.Н., Картозия А.А., Фаге А.Н.
Заглавие:	Деградация мерзлоты как фактор поддержания биоразнообразия тундровых экосистем
Библ. ссылка:	Лащинский Н.Н., Картозия А.А., Фаге А.Н. Деградация мерзлоты как фактор поддержания биоразнообразия тундровых экосистем // Сибирский экологический журнал. - 2020. - Т.27. - № 4. - С.504-516. - ISSN 0869-8619.
Внешние системы:	DOI: 10.15372/SEJ20200408; РИНЦ: 43779231;
Реферат:	rus: Применение беспилотных летательных аппаратов (БПЛА) для высокодетальной съемки местности позволило выявить структурные особенности одного из типов термокарстовых котловин, развивающихся на ледовом комплексе в дельте р. Лены в южной части подзоны типичных тундр. Для описания особенностей геоморфологического строения и растительного покрова модельной котловины использованы методы ГИС-анализа в сочетании с данными наземного обследования. ГИС-анализ аэрофотоснимков и цифровой модели рельефа, полученных посредством съемки местности БПЛА, а также натурные наблюдения позволили выявить на дне исследуемой термокарстовой котловины (аласа) поверхность, представленную байджараховым микрорельефом, и описать ее морфометрические параметры. По данным геоботанического картирования растительный покров исследуемого аласа образован комплексом высокопродуктивных сообществ с доминированием злаков и граминоидов. Сравнение разновременных спутниковых снимков и топографических карт позволило установить, что котловина сформировалась на месте неглубокого термокарстового озера, спущенного не более 40 лет назад. Особенности рельефа термокарстовой котловины связаны с процессом ее образования и характером поверхностных отложений. Растительный покров резко контрастирует с зональным тундровым окружением по флористическому составу и структуре сообществ и содержит ряд видов, отличающихся более южным распространением. Подобные участки служат кормовой базой для травоядных животных и, вероятно, могли быть важной составляющей пищевого рациона представителей плейстоценовой мегафауны в прошлом. Процессы термокарста присущи породам ледового комплекса на всех этапах его формирования, вне зависимости от климатической обстановки. Климат конкретной эпохи определяет лишь интенсивность и площадь проявления этих процессов. В современных условиях размеры и длительность существования термокарстовых озер зависят от их положения в рельефе и интенсивности различных термоденудационных процессов. Термокарст играет важную роль в образовании новых местообитаний и поддержании биоразнообразия растительного и животного мира тундрового ландшафта. eng: High-detailed images acquired by means of unmanned aerial imaging allowed for description of certain type of thermokarst depression structural features. These depressions developed in yedoma deposits in southern part of typical tundra subzone in Lena Delta. Geomorphology and vegetation of the model depression were characterized by the combination of GIS-analysis and ground survey. Detailed mapping showed that the surface of the depression bottom consists of “baidjarakh” field covered by the complex vegetation of highly productive plant communities dominanted by grasses and graminoids. Comparison of satellite images and topographic maps from different years showed that depression appeared from the shallow thermokarst lake drained not later than 40 years ago. Depression terrain and vegetation are determined by its origin and the composition of surface geological substrate. Depression vegetation is quite contrast to zonal tundra by its structure and floristic composition. It contains few species which tend to be more typical for southern distribution. Such spots serve as feeding places for herbivorous animals and in the past could be an important part of the Pleistocene megafauna forage. Thermokarst events were typical for the ice-complex through the whole period of its formation, but might differ in intensity and area depending on climate conditions. Nowadays size and lifetime of thermokarst lakes depends on their position in terrain and thermoerosion intensity. In tundra landscape thermokarst plays an important role in creation of new habitats and plants and animals biodiversity support.
Ключевые слова:	GIS-analysis; biodiversity; thermokarst; Ice-Complex; yedoma; uav; дельта р. Лены; ГИС-анализ; биоразнообразие; термокраст; ледовый комплекс; едома; бпла; Lena Delta;
Издано:	2020
Физ. характеристика:	с.504-516
Цитирование:	1. Абдурахманов Г. М., Криволуцкий Д. А., Мяло Е. Г., Огуреева Г. Н. Биогеография. М.: Академия, 2008. 480 с. 2. Атлас сельского хозяйства Якутской АССР. М.: ГУГК, 1989. 115 с. 3. Большиянов Д. Ю., Макаров А. С., Шнайдер В., Штоф Г. Происхождение и развитие дельты реки Лены. СПб.: ААНИИ, 2013. 268 с. 4. Васильчук Ю. К. Модель циклически-пульсирующего формирования сингенетических толщ с мощными повторно-жильными льдами // Криосфера Земли. 1999. Т. 3, № 2. С. 3-12. 5. Гелашвили Д. Б., Розенберг Г. С., Иудин Д. И., Якимов В. Н., Солнцев Л. А. Фрактальные аспекты структурной устойчивости биотических сообществ // Междисципл. науч. и прикл. журн. "Биосфера". 2013. Т. 5, № 2. С. 143-159. 6. Григорьев М. Н. Криоморфогенез устьевой области р. Лены. Якутск: Ин-т мерзлотоведения СО РАН, 1993. 174 с. 7. Григорьев Н. Ф. Температура многолетнемерзлых пород в бассейне дельты р. Лены // Условия залегания и свойства многолетнемерзлых пород на территории Якутской АССР. Якутск, 1960. Вып. 2. С. 97-101. 8. Зверев А. А. Информационные технологии в исследованиях растительного покрова. Томск, 2007. 303 с. 9. Катасонов E. M. О времени oбpaзования термокарстовых котловин // Строение и абсолютная геохронология аласных отложений Центральной Якутии. Hoвосибирск: Hayкa. Сиб. отд-ние, 1979. С. 66-72. 10. Кравцова В. И. Распространение термокарстовых озер в России в пределах зоны современной мерзлоты // Вестн. МГУ. Сер. 5, География. 2009. № 3. С. 33-42. 11. Лебедева Н. В., Дроздов Н. Н., Криволуцкий Д. А. Биологическое разнообразие. М.: Владос, 2004. 399 с. 12. Матвеева Н. В. Гетерогенность растительного покрова в Арктике и подходы к ее типизации // Актуальные проблемы геоботаники: III Всерос. шк.-конф. Лекции. Петрозаводск: Карельск. НЦ РАН, 2007. С. 212-225. 13. Оленченко В. В., Цибизов Л. В., Картозия А. А., Есин Е. И. Электротомография чаши дренированного термокарстового озера на о. Курунгнах в дельте р. Лены // Пробл. Арктики и Антарктики. 2019. Т. 65, № 1. С. 92-104. 14. Ребристая О. В., Скворцов А. К., Толмачев А. И., Цвелев Н. Н., Юрцев Б. А. Арктическая флора СССР. Вып. 2. Семейство Gramineae. М.; Л., 1964. С. 40-42. 15. Черепанов С. К. Сосудистые растения России и сопредельных государств (в пределах бывшего СССР). СПб.: Мир и семья-95, 1995. 992 с. 16. Anisimov O. A., Velichko A. A., Demchenko P. F., Eliseev A. V., Mokhov I. I., Nechaev V. P. Effect of climate change on permafrost in the past, present, and future // Izvestiya, Atmospheric and Oceanic Physics. 2002. Vol. 38 (1). P. 25-39. 17. Are F. E., Reimnitz E. An overview of the Lena River Delta setting: geology, tectonics, geomorphology, and hydrology // J. Coastal Res. 2000. Vol. 16. P. 1083-1093. 18. Avetisov G. P. Geodynamics of the zone of continental continuation of Mid-Arctic earthquakes belt (Laptev Sea) // Phys. of the Earth and Planet. Interi. 1999. Vol. 114. P. 59-70. 19. Boike J., Nitzbon J., Anders K., Grigoriev M., Bolshiyanov D., Langer M., Lange S., Bornemann N., at all. A 16-Year Record (2002-2017) of Permafrost, Active-Layer, and Meteorological Conditions at the Samoylov Island Arctic Permafrost Research Site, Lena River Delta, Northern Siberia: An Opportunity to Validate Remote-Sensing Data and Land Surface, Snow, and Permafrost Models // Earth Syst. Sci. Data. 2019. Vol. 11. P. 261-299. 20. French H. M. The Periglacial Environment, 3rd. ed. West Sussex, UK: John Wiley & Sons, 2007. 458 p. 21. Hugelius G., Strauss J., Zubrzycki S., Harden J. W., Schuur E. A. G., Ping C.-L., Schirrmeister L., Grosse G., Michaelson G. J., Koven C. D., O'Donnell J. A., Elberling B., Mishra U., Camill P., Yu Z., Palmtag J., Kuhry P. Estimated stocks of circumpolar permafrost carbon with quantified uncertainty ranges and identified data gaps // Biogeosciences. 2014. Vol. 11. P. 6573-6593. 22. Ignatov M. S., Afonina O. M., Ignatova E. A. with contributions on regional floras from: Abolina A., Akatova T. V., Baisheva E. Z., Bardunov L. V., Baryakina E. A., Belkina O. A., Bezgodov A. G., Boychuk M. A., Cherdantseva V. Ya., at all. Checklist of mosses of East Europe and North Asia // Arctoa. 2006. Vol. 15. Р. 1-130. https://doi.org/10.15298/arctoa. 15.01 23. Kartoziia A. Assessment of the Ice Wedge Polygon Current State by Means of UAV Imagery Analysis (Samoylov Island, the Lena Delta) // Remote Sens. 2019. Vol. 11 (13). 1627. P. 1-15. 24. Matveyeva N. V. Scales and levels of vegetation cover heterogeneity in the Arctic // Abhandlungen aus dem Westfälischen Museum für Naturkunde. 2008. Bd. 70б N 3/4. S. 325-334. 25. McGill B. J. Towards a unification of unified theories of biodiversity // Ecol. Lett. 2010. N 13 (5). P. 627-642. 26. Morgenstern A., Grosse G., Günther F., Fedorova I. V., Schirrmeister L. Spatial analyses of thermokarst lakes and basins in Yedoma landscapes of the Lena Delta // The Cryosphere. 2011. Vol. 5. P. 849-867. 27. Morgenstern A., Ulrich M., Günther F., Roessler S., Fedorova I. V., Rudaya N. A., Wetterich S., Boike J., Schirrmeister L. Evolution of thermokarst in East Siberian ice-rich permafrost: A case study // Geomorphology. 2013. Vol. 201. P. 363-379. 28. Romanovskii N. N., Hubberten H.-W., Gavrilov A. V., Tumskoy V. E., Tipenko G. S., Grigoriev M. N., Siegert C. Thermokarst and land-ocean interactions, Laptev Sea Region, Russia // Permafrost Periglac. 2000. Vol. 11. P. 137-152. 29. Strauss J., Schirrmeister L., Grosse G., Wetterich S., Ulrich M., Herzschuh U., Hubberten H.-W. The deep permafrost carbon pool of the Yedoma region in Siberia and Alaska // Geophys. Res. Lett. 2013. Vol. 40. P. 6165-6170. 30. Schwamborn G., Rachold V., Grigoriev M. N. Late quaternary sedimentation history of the Lena Delta // Quaternary International. 2002. Vol. 89. P. 119-134. 31. Tarnocai C., Canadell J. G., Schuur E. A. G., Kuhry P., Mazhitova G., Zimov S. Soil organic carbon pools in the northern circumpolar permafrost region // Global Biogeochem. Cycles. 2009. Vol. 23 (GB 2023). P. 1-11. 32. Vohnlanthen C. M., Walker D. A., Raynolds M. K., Kade A. N., Kuss P., Daniëls F. J. A., Matveyeva N. V. Patterned-ground plant communities along a bioclimatic gradient in the high Arctic // Phytocoenologia. 2008. Vol. 38, N 1-2. P. 23-63. 33. Walker D. A., Epstein H. E., Romanovsky V. E., Ping C. L., Michaelson G. J., Daanen R. P., Shur Y., Peterson R. A., Krantz W. B., Raynolds M. K., Gould W. A., Gonzalez G., Nickolsky D. J., Vohnlanthen C. M., Kade A. N., Kuss P., Kelley A. M., Munger C. A., Tarnocai C. T., Matveyeva N. V., Daniels F. J. A. Arctic patternedground ecosystems: a synthesis of field studies and models along a North American Arctic transect // J. Geophys. Res. 2008. Vol. 113. G03S01. P. 1-17. 34. Walker Donald A., Daniëls Fred J. A., Matveyeva Nadezhda V., Šibík Jozef, Walker Marilyn D., Breen Amy L., Druckenmiller Lisa A., Raynolds Martha K., Bültmann Helga, Hennekens Stephan, Buchhorn Marcel, Epstein Howard E., Ermokhina Ksenia, Fosaa Anna M., at all Circumpolar Arctic Vegetation Classification // Phytocoenologia. 2018. Vol. 48, N 2. P. 181-201. 35. Walter K. M., Edwards M. E., Grosse G., Zimov S., Chapin III F. S. Thermokarst lakes as a source of atmospheric CH4 during the last deglaciation // Science. 2007. Vol. 318. P. 633-636. 36. Westhoff V., van der Maarel E. The Braun-Blanquet Approach // Handbook of Vegetation Science. P. S. Ordination and classification of communities. The Hague, 1973. P. 617-726. 37. Wetterich S., Kuzmina S., Andreev A. A., Kienast F., Meyer H., Schirrmeister L., Kuznetsova T., Sierralta M. Palaeoenvironmental dynamics inferred from late Quaternary permafrost deposits on Kurungnakh Island, Lena Delta, Northeast Siberia, Russia // Quat. Sci. Rev. 2008. Vol. 27. P. 1523-1540.