Аннотация результатов, полученных в 2022 году
В 2022 г. в результате экспедиции в центральную часть Ловозерских гор, было выполнено 31 полное геоботаническое описание растительности, собрано 68 листов гербария сосудистых растений и 35 пакетов – мохообразных и лишайников. Были изучены гольцовые пустыни в естественных и в антропогенных местообитаниях в центральном районе Хибинских гор. Заложена постоянная пробная площадь 10х10 м2, гора Айкуайвенчорр, 04.08.2022, 1068 м н. ур. м., 67.6085N, 33.7838E, сделана постоянная разметка и ортофотоплан. Аннотированный список сосудистых растений пояса гольцовых пустынь Хибинских и Ловозерских гор включает 70 видов, в т.ч. 5 редких, внесенных в Красные книги Мурманской обл. (ККМО) и РФ (ККРФ). Предварительный список мхов насчитывает 57 видов (ККМО и ККРФ - 3). Предварительный список печеночников горных тундр и гольцовых пустынь включает 88 видов (ККМО и ККРФ - 7). Выявлен синтаксономический континуум и флористическая близость между ассоциациями гольцовых пустынь и горных тундр и наличие переходов между ними. Граница между горными тундрами и гольцовыми пустынями имеет значение реперной, так как при переходе между поясами происходит обеднение и изменение структуры флоры, смена преобладающих ассоциаций и доминирующих в сообществах жизненных форм. В гольцовых пустынях Мурманской обл. выделили 6 типов местообитаний по типологии EUNIS. Анализ структуры фитомассы провели в 6 типах местообитаний. Наибольшая надземная фитомасса (106.45 г/м2) при среднем проективном покрытии (ПП) сообществ 8 % характерна для асс. Saxifrago oppositifoliae–Flavocetrarietum nivalis. Flavocetraria nivalis формирует 94 % надземной фитомассы, Racomitrium lanuginosum - 6 %. Сосудистые растения в сообществе практически отсутствовали. В сообществах асс. Flavocetrario nivalis–Caricetum bigelowii при наибольшем среднем ПП (12 %) надземная фитомасса составила 66.22 г/м2, подземная фитомасса была наибольшей среди изученных сообществ – 116. 67 г/м2 или 64 % от общей фитомассы. Вклад в фитомассу вносят 20 видов: 3 вида сосудистых растений формируют 12 % фитомассы, 11 видов мхов - 23 %, 2 % - печеночники, лишайники формируют основную долю (63 %). Годичная продукция сосудистых растений представлена ассимилирующими органами граминоидов и составила 7.64 г/м2 или 11 % от надземной фитомассы. Асс. Andreaeo rupestris–Racomitrietum microcarpi отличается наименьшим ПП (3 %) и наименьшей надземной (18.36 г/м2) и подземной фитомассой (22.59 г/м2). Вклад в фитомассу вносят 10 видов: 7 мхов, представляющие 93% от надземной фитомассы, и 3 лишайника. Сосудистые растения отсутствуют. Своеобразие структуры фитомассы в гольцовых пустынях в гольцовых пустынях в большом вкладе лишайников и мхов. Запасы надземной фитомассы от 18 до 106 г/м2, различия между сообществами достигают 6 раз. Структура надземной фитомассы характеризуется преобладанием ассимилирующих органов. Соотношение надземной и подземной фитомассы составило 0.6-0.8 в пользу преобладания последней. Ее запасы 23-117 г/м2 или 55-64 % от общей фитомассы. Запасы годичной продукции для сосудистых растений – 5-12 г/м2. Содержание пигментов пластид (хлорофиллов) у 9 видов сосудистых растений (4 вида кустарничков и 6 травянистых многолетников), 6 видов мхов и 9 видов лишайников было наиболее высоким у злаков и травянистых многолетников - 3.4-9.0 мг/г сухой массы, для листопадных кустарничков – 3.4-5.9, вечнозеленых кустарничков - 2.4-3.7, мхов – 0.2-2.4, лишайников - 0.2-0.8. Диапазон варьирования содержания хлорофиллов у видов разных таксономических групп может составлять до 45 раз. Содержание каротиноидов варьирует в меньшей степени: у сосудистых растений 0.6-1.8 мг/г сухой массы, у мхов – 0.1-0.6, у лишайников- 0.1-0.5. На величину хлорофилльного индекса (ХИ) влияет видовой состав и масса ассимилирующих органов и плотность растительного покрова. В гольцовых пустынях ХИ = 0.010-0.073 г/м2, наибольший в асс. Flavocetrario nivalis–Caricetum bigelowii, где доминируют злаки и осоки, наименьший - в сообществе асс. Andreaeo rupestris–Racomitrietum microcarpi, где фитомассу формируют мхи с невысоким содержанием хлорофилла В поясе гольцовых пустынь формируются слаборазвитые кислые (pH = 4.0-4.5) почвы: петроземы типичные (под лишайниковой, моховой и кустарничковой растительностью) и петроземы гумусовые (в сообществах с преобладанием осок и злаков). Почвы различались по общему содержанию углерода и азота. Петроземы типичные имеют высокое общее содержание углерода (28-35%) и азота (1.2-1.7%), что схоже с сухоторфяно-подбурами горно-тундрового пояса Хибин. Петроземы гумусовые характеризовались значительно меньшим содержанием углерода (5-10%) и азота (0.3-0.8%), что связано с присутствием в этих почвах большого объема мелкозема. Почвы моховых и лишайниковых сообществ отличаются значительно большей биологической активностью по сравнению с почвами других типов растительных сообществ этого пояса, что связано с большим содержанием органического вещества, образующегося из опада мхов и лишайников без примесей минеральных частиц горной породы. Скорость базального дыхания почв варьировала в широких пределах (1 – 10 мкг C—СО2 • г–1 • ч–1) в зависимости от типа почвы и растительного сообщества и коррелировала с общим содержанием углерода в почве (r2 = 0.81, p>0.05) и содержанием углерода микробной биомассы (r2 = 0.77, p>0.05). Максимальная потенциальная скорость метаногенеза была характерна для сырых почв моховых сообществ, что может быть обусловлено также высоким содержанием общего углерода и углерода микробной биомассы. Потребление метана было максимальным в почве лишайникового сообщества в лучших условиях аэрации. Для петроземов гумусовых под злаковой и осоковой растительностью потребление и образование метана было на порядок меньше, чем в петроземах типичных, что объясняется меньшим содержанием общего углерода. В почвах гольцовых пустынь активность азотфиксаторов была низкой, близкой к нулю, за исключением петроземов типичных под моховой и лишайниковой растительностью, где потенциальная скорость связывания атмосферного азота составляла 45-60 нг N2 • г–1 • сут–1. Абсолютными доминантами фаунистических комплексов беспозвоночных животных пояса гольцовых пустынь Хибин являются микроартроподы – клещи и коллемболы. Представители других таксонов немногочисленны (сапротрофные личинки двукрылых, нематоды, энхитреиды, хищные пауки и многоножки-костянки) или единичны (сосущие фитофаги – тли, трипсы, щитовки). Жесткокрылые малочисленны, но представлены разными трофическими группами: фитофагами (листоеды, долгоносики), бриофагами (пилюльщики), хищниками (мягкотелки, жужелицы, стафилиниды). В поясе гольцовых пустынь найдено 6 видов стафилинид из 4 родов и 4 подсемейств, что составляет 5 % от известного разнообразия этих жуков в Хибинских горах (108 видов). Находки представителей подсемейств Tachyporinae (Mycetoporus lepidus, Mycetoporus longulus) и Aleocharinae (Atheta brunneipennis, Atheta fungi), известных холодоустойчивостью, низким уровнем локомоторной активности и длительным периодом покоя соответствуют представлениям о повышении значимости этих подсемейств в составе фаун высоких широт и в горах. Находка вида Stenus calcaratus (среднеразмерный стратобионт поверхностно-подстилочный) согласуется с представлениями о типичном обитании рода Stenus в тундровых ландшафтах, где они приурочены к околоводным и переувлажненным стациям. В некоторых сообществах (в основном с преобладанием мохообразных) сходные условия обеспечиваются повышенной атмосферной влажностью и затрудненным дренажем. Отмеченные виды, кроме представителей рода Euaesthetus, принадлежат к бореальной или полизональной, лесной или эвритопной группе и известны из других высотных поясов Хибин, при этом M. lepidus и A. brunneipennis распространены повсеместно, M. longulus, A. fungi и S. calcaratus, напротив, локально. Возможно, следует ожидать расширения видового списка этих жесткокрылых при дальнейших исследованиях гольцовых пустынь.

Аннотация результатов, полученных в 2023 году
В 2023 году продолжены исследования пояса гольцовых пустынь и тундрового пояса гор Кольского полуострова, направленные на выявление структуры и видового разнообразия горных арктических систем, а также анализ их функционирования. Сравнение температурных данных, полученных в разные сезоны 2019/2020 и 2022/2023 за сходный период в поясе гольцовых пустынь позволило установить общие закономерности: 1) Преобладание в годовом цикле периода с отрицательными температурами почвы (в течение более 200 дней). 2) Промерзание петроземов на глубине 5 см в холодный сезон не более чем до –10 °С 3) Наибольший прогрев почвы (до Т среднесуточной +12.4…+14.9 °С и абсолютных внутрисуточных максимумов +16.5…+35.3 °С) в июле. 4) Продолжительность периода с активными Т среднесуточными ≥ +10 °С не менее 12 суток в году. Значения температуры атмосферного воздуха и подстилки, полученные на плато Айкуайвенчорр пополнили раздел по гольцовым пустыням Хибинских гор авторской базы данных «Температурная база горных почв Кольской Субарктики», зарегистрированной в Федеральной службе по интеллектуальной собственности «Роспатент». Выполнена эколого-флористическая классификация сообществ пояса гольцовых пустынь. Продромус растительности включает 8 ассоциаций (в том числе 5 новых), 2 варианта и 1 тип сообществ из 6 союзов, 6 порядков и 6 классов растительности. Валидизирован союз Luzulion arcuatae Elvebakk 1985 ex Danilova et Koroleva в классе Thlaspietea rotundifolii Br.-Bl. et al. 1947; к нему отнесены 2 ассоциации пояса гольцовых пустынь. Показано, что союзы Luzulion arcuatae и Saxifrago stellaris–Oxyrion digynae, считавшиеся синонимами, различаются по составу и местообитаниям, что подтверждено результатами ординации. В 2023 г. обследованы ранее не изученные труднодоступные высокогорные участки Хибинских и Ловозерских гор. В высокогорных участках тундр и гольцовых пустынь выявлены новые местонахождения охраняемых видов сосудистых растений, внесенных в Красную книгу Мурманской области (Carex glacialis, Cassiope tetragona, Cotoneaster cinnabarinus, Saxifraga tenuis, Veronica fruticans) и РФ (Arnica fennoscandica, Beckwithia glacialis, Papaver lapponicum, Pseudorchis albida). Выполнены полные геоботанические описания редких растительных сообществ, собран гербарий сосудистых растений в количестве 65 листов, мхов – около 500 образцов, лишайников – 40 образцов. Аннотированный список мхов пояса гольцовых пустынь включает 75 видов и 1 разновидность, 6 из которых являются редкими. Видовой состав мхов пояса гольцовых пустынь обусловлен характерными особенностями этих экстремальных для растений местообитаний. Основу списка закономерно слагают нетребовательные и способные выдерживать в суровых климатических условиях виды: наскальные мхи-подушки, мелкие мхи мелкоземов и слабо развитых почв, космополиты, индифферентные к типам местообитаний и субстратам. При небольшом проективном покрытии растительности в сообществах ассоциаций гольцовых пустынь воеобразие структуры фитомассы состоит в большом вкладе кустарничков и злаков, наряду со мхами и лишайниками; преобладании надземной фитомассы. Только в сообществе Andreaeo rupestris–Racomitrietum microcarpi нет сосудистых растений. В исследованных сообществах запасы надземной фитомассы без учета проективного покрытия характеризуются более широким диапазоном изменения в Хибинах (350-1770 г/м2), а в Ловозерских горах этот диапазон намного уже (1000-1400 г/м2). Величина годичной продукции в большинстве исследованных сообществ не превышает 5-8%. Было изучено влияние слабого естественного дрейфа температуры и влажности почвы на запасы фитомассы в 2 типичных горно-тундровых сообществах. Запасы надземной биомассы растений в кустарничковой тундре (КТ) составляли 1100-1300 г/м2, что в 4-5 раз превышало этот показатель для экосистемы злакового луга (ЗЛ). Были установлены различия в структуре надземной фитомассы в сообществах на юго-западной и северо-восточном склонах: доля вечнозеленых кустарничков в КТ на юго-западном склоне была на 8% меньше, а доля листопадных кустарничков на 16% больше, чем в КТ на северо-восточном склоне. Также в КТ на юго-западном склоне биомасса мхов была выше, а биомасса лишайников на 14% ниже, чем на склоне северо-восточной экспозиции. Флористический состав ЗЛ на склоне юго-западной экспозиции был разнообразнее, чем на северо-восточном склоне, прежде всего за счет видов разнотравья и мхов. Годичный прирост биомассы в фитоценозе КТ на юго-западном склоне составлял 172 г/м2 , что в 1.8 раз больше, чем на северо-восточном склоне. В ЗЛ годичный прирост на юго-западном склоне был почти в 2 раза выше, чем на северо-восточном. Запасы подземной фитомассы растений были преимущественно сосредоточены в верхних 10 см почвы и составляли от 54 до 90% от всей фитомассы. КТ имело большие запасы подземной фитомассы, чем ЗЛ, что связано с доминированием кустарничков, образующих многолетние корневища. Доля подземной части в общей фитомассе на юго-западном склоне была больше, чем в сообществах на склоне северо-восточной экспозиции, что было связано, с одной стороны, с изменением флористического состава на юго-западном склоне, а, с другой стороны, с климатическими условиями, прежде всего, с лучшим прогревом почвы. На склоне северо-восточной экспозиции в кустарничковой тундре общие запасы углерода составляли 8.42 кг/м2, в злаковом лугу 9.79 кг/м2. Для N запасы оценены соответственно в 0.33 и 0.50 кг/м2. При этом запасы углерода в экосистемах на ЮЗ склоне в 2 раз выше, чем на СВ, а азота – в 3. Запасы общего C и N были неравномерно распределены между компонентами горно-тундровых экосистем. Максимальные запасы C и N отмечены в верхних 20 см почвы, что связано с длительной аккумуляцией органического вещества и слабым выносом из профиля. При этом, в почвах ЗЛ запасы были больше в среднем на 2–3 кг/м2 для С и на 0.85 кг/м2 для N, чем в почвах КТ. Вторым по значимости пулом C и N являлась подземная фитомасса. Запасы C и N в сообществах КТ и ЗЛ на юго-западном склоне были в 2.2 – 4 раза выше, чем на северо-восточном. При этом 60–80% от запасов С и N в подземной фитомассе содержалось в тонких функциональных корнях. Установлено, что разные виды растений поглощали разное количество тяжелого изотопа 15N: максимальная скорость потребления азота почвы была характерна для осок (Carex bigelowii – до 18-20 ммоль 15N/моль N) и злаков (Nardus stricta, Festuca ovina – до 14-16 ммоль 15N/моль N), а минимальная – для кустарничков рода Vaccinium. В целом, растения, для которых характерно большее содержание N в биомассе поглощали изотоп 15N интенсивнее, чем растения с меньшим содержанием N в листьях. Одни и те же виды растений, произрастающие на почвах с разной доступностью минерального азота, также различались по скорости потребления 15N: потребление азота растениями злакового и осокового лугов (почвы с высокой доступностью минерального азота) было выше, чем в кустарничковой и кустарничково-лишайниковой тундре (почвы с низкой доступностью азота). Впервые в фаунистических исследованиях пояса гольцовых пустынь Хибин использован метод пролонгированного (с июля по сентябрь) учета фауны, позволивший расширить ранее известный таксономический состав беспозвоночных, рассчитать их динамическую плотность и сформировать представление о постоянных и временных обитателях экосистем этого пояса. По результатам определения жужелиц (Coleoptera, Carabidae) – модельного таксона биогеографических исследований и экологического мониторинга – список этих жуков в поясе гольцовых пустынь пополнен 8-ю видами, локальная карабидофауна Хибин – тремя ранее не отмеченными видами. Выявлено размножение и развитие личинок I–III возрастов у жужелиц рода Nebria (Boreonebria) в поясе гольцовых пустынь. Впервые выполнен зоологический анализ образцов подстилки в поясе гольцовых пустынь Ловозерского горного массива. Выявлены наименьшие показатели таксономического разнообразия и численности беспозвоночных в сравнении с обследованными ранее экосистемами гольцовых пустынь Хибин, что связано с суровыми природными условиями на более высотном плато Ловозерского массива: сильными ветрами и очень редкой растительностью.