Исследователи из Института физико-химических и биологических проблем почвоведения РАН впервые оценили взаимосвязь между изменением климата, растительностью и химическим составом степных почв. Результаты работы опубликованы в журнале Plant and soil.

Известно, что по соотношению химических элементов в профиле почв можно сделать прогноз о том, какой был климат в предыдущие эпохи. Классически считают, что химический состав почв унаследуется от материнской породы и в процессе почвообразования основная миграция элементов происходит в зоне промачивания, а в глубоких слоях химический состав остается стабильным. Но при климатических реконструкциях прошлого возникает вопрос: как мог образоваться именно такой химический состав почв?

Для степных почв характерна очень низкая миграционная активность элементов из-за недостатка увлажнения и, зачастую, именно наземная растительность является движущей силой миграционных потоков в почве. Ученые из Пущино исследовали проблему последствий от смены видов наземной растительности в результате иссушения климата и их влияние на химический состав верхних слоев почвы степного региона (юг России).

Исследование показало, что чем суше (меньше осадков), тем больше преобладает в напочвенном покрове полынь и маревые, которые активно накапливают в почве калий, кальций, фосфор и серу. А при увеличении увлажнения происходит разрастание злаков, которые увеличивают накопление в почве всех микро- и макроэлементов. Это необходимо учитывать при оценке экологических эффектов от дальнейшего потепления климата, понимая, что иссушение приведет к увеличению содержания в растениях и почве Ca, K, P, S, Сl и, соответственно, активизации засоления.

Полученные данные будут способствовать лучшему пониманию геохимической функции растений в современных степях, что необходимо для прогнозирования реакции ландшафтов к будущим климатическим изменениям.

Настоящее исследование охватило 1500 км климатическую трансекту, которая включает 5 зональных типов степей и 2 типа почв. Уникальность работы в том, что был оценен вклад растений в химический состав верхних горизонтов степных почв (20 см, корнеобитаемая зона), формировавшихся в течение примерно семи тысяч лет. Работа поддержана грантом Российского фонда фундаментальных исследований (№19-29-05178).

Источник: Kudrevatykh, I.Y., Kalinin, P.I., Mitenko, G.V., Alekseev A.O. The role of plant in the formation of the topsoil chemical composition in different climatic conditions of steppe landscape. Plant Soil. 465. P. 453-472. (2021). https://doi.org/10.1007/s11104-021-05019-3