Use of chemical markers in antartic ecosystem studies of Demaria mount

Abstract

Research is devoted to using chemical markers for studying and description of ecosystems. Photosynthetic pigments – carotenoids and chlorophylls, and soil polymers – humic, fulvic acids and their salts, were used as chemical markers. Correlations between concentrations of these markers in samples and parameters of “total nitrogen” and ash were studied. Complex chemical analysis for nine samples collected on a Demaria hill in the altitude range from 47 m to 408 m above see level was carried. It was concluded that in meager antarcticlike ecosystems the content of carotenoids and chlorophylls adequately reflects the quantity of a whole phytomass and of biomass. Total content humic and fulvic acids can be used to estimate quantity of organic substances in soils. Comparison of photosynthetic pigment concentrations with “total nitrogen” parameter allows to separate biogenic phytomass nitrogen and animal waste products.

Исследования посвящены проблеме использования химических маркеров для изучения и описания экосистем. В качестве химических маркеров использованы фотосинтетические пигменты – каротиноиды и хлорофиллы, а также почвенные полимеры – гуминовые, фульвиновые кислоты и их соли. Изучена корреляция между концентрациями данных маркеров в пробах и показателями «общего азота» и зольности. Комплексный химический анализ проведен для девяти проб, собранных на экологическом профиле, заложенном на склоне горы Демария Антарктического полуострова между высотами 47 и 408 м над уровнем моря. Показано, что в примитивных экосистемах, подобных антарктическим, содержание каротиноидов и хлорофиллов коррелирует с общим количеством фитомассы и биомассы. Суммарное количество гуминовых и фульвиновых кислот может быть использовано для оценки общего количества органического вещества в почвах. Сопоставление концентрации фотосинтетических пигментов и «общего азота» позволяет определить соотношение фракций биогенного азота фитомассы и продуктов жизнедеятельности фауны.

Дослідження присвячено проблемі використання хімічних маркерів для вивчення та опису екосистем. В якості хімічних маркерів використано фотосинтетичні пігменти – каротиноїди і хлорофіли, а також ґрунтові полімери – гумінові, фульвінові кислоти та їх солі. Вивчено кореляцію між концентраціями даних маркерів у пробах і показниками «загального азоту» та зольністю. Комплексний хімічний аналіз було проведено для дев’яти проб, зібраних на екологічному профілі, закладеному на схилі гори Демарія Антарктичного півострова між висотами 47 і 408 м над рівнем моря. Показано, що у примітивних екосистемах, подібних до антарктичних, вміст каротиноїдів і хлорофілів корелює із загальною кількістю фітомаси і біомаси в цілому. Сумарна кількість гумінових і фульвінових кислот може бути використана для оцінки кількості органічної речовини у ґрунтах. Співставлення концентрації фотосинтетичних пігментів та «загального азоту» дозволяє встановити співвідношення біогенного азоту фітомаси та продуктів життєдіяльності фауни.