БИОЛОГИЧЕСКАЯ АКТИВНОСТЬ ПОЧВ И ПОЧВОПОДОБНЫХ ТЕЛ ЗАПАДНОЙ ЧАСТИ АРКТИЧЕСКОЙ ЗОНЫ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Проведено комплексное исследование биологической активности почв, супра- и перигляциальных тел, а также их микробиома для оценки вклада микроорганизмов в экологические функции почв западной части Арктической зоны Российской Федерации и архипелага Шпицберген. В работе использованы газохроматографические методы, люминесцентная микроскопия, экстракция тотальной почвенной ДНК и ее количественная ПЦР в реальном времени. Базальное дыхание почв варьировало: от 0.12 до 13.59 мкг С–CO₂/(r ч) для почв и почвоподобных тел Земли Франца-Иосифа; от 0.27 до 243.73 мкг С–CO₂/(r ч) для почв Новой Земли; от 0.06 до 4.71 мкг С–CO₂/(r ч) для почвоподобных тел Полярного Урала. Микробная биомасса изменялась от 256 до 6045 мкг С/r по субстрат-индуцированному дыханию (СИД) и от 0.021 до 0.910 мг/г по данным люминесцентного анализа почв и почвоподобных тел Земли Франца-Иосифа; от 3.36 до 1476.07 мкг С/r по СИД и от 22.50 до 390.18 мкг/г по данным люминесцентного анализа почв Новой Земли; от 143 до 1899 мкг С/r по СИД и от 0.050 до 0.475 мг/г по данным люминесцентного анализа для почвоподобных тел Полярного Урала; от 0.131 до 0.695 мг/г по данным люминесцентного анализа для почв полуострова Рыбачий; от 0.021 до 0.715 мг/г по данным люминесцентного анализа для почв Кольского полуострова; 0.100 до 0.500 мг/г по данным люминесцентного анализа для почв Большеземельской тундры и Ямала; от 0.07 до 0.37 мг/г почвы по данным люминесцентного анализа для почв Таймыра; от 2.54 до 722.0 мкг/г по данным люминесцентного анализа для почвоподобных тел Шпицбергена. Активность метаногенеза варьировала от 0.48 до 6.18 нг СН₄/(r сут) для почв Новой Земли и от 0.14 до 6.97 нг СН₄/(r сут) для почвоподобных тел Полярного Урала. Актуальная азотфиксация почвоподобных тел Полярного Урала изменялась от 0.01 до 7.20 нг С2Н₄/(r сут), а потенциальная азотфиксация — от 0.14 до 215.68 нг С2Н₄/(r сут). Интенсивность денитрификации почв Новой Земли изменялась от 0.50 до 18.81 мкг N–N₂O/(r сут). Численность 16S рРНК архей и бактерий, а также ITS рРНК грибов варьировала от 10⁴ копий генов/г для почв и почвоподобных тел Земли Франца-Иосифа и почвоподобных тел Полярного Урала до 10¹¹ копий генов/г для почв полуостровов Рыбачий, Кольский и Ямал. Биологическая активность почв велика лишь в поверхностных органогенных горизонтах и резко уменьшалась с глубиной и с близостью к крупным ледникам. Интенсивное антропогенное воздействие уменьшало все параметры биологической активности почв и почвоподобных тел. Судя по большому количеству клеток микроорганизмов и значительному уровню функциональных генов цикла азота, почвенный микробиом Арктики обладает высоким адаптационным потенциалом к экстремальным условиям окружающей среды.

супрагляциальные экосистемы, микроорганизмы, базальное дыхание, азотфиксация, метаногенез, микробная биомасса, количественная ПЦР