Радиально-концентрическая гидрологическая структура аласных экосистем Центральной Якутии: роль латерального капиллярного подтока почвенной влаги

Аласные экосистемы Центральной Якутии представляют собой термокарстовые котловины, гидрологический режим которых принципиально отличается от аридных и субаридных ландшафтов. Это обусловлено уникальным сочетанием плоского днища, постоянно существующего внутрикотловинного озера и подстилающего слоя многолетнемерзлых пород, выполняющего функцию сплошного водоупора. В таких условиях традиционные модели вертикальной дифференциации почвенной влаги, основанные на формировании капиллярной каймы над уровнем грунтовых вод, теряют состоятельность: глубокие грунтовые воды здесь отсутствуют, а перенос влаги смещается из вертикальной плоскости в латеральную — от центрального озера к периферии котловины. В работе предложена модель формирования почвенной влаги, учитывающая латеральный влагоперенос и разработанная по результатам полевых исследований 2012–2013 гг. Для количест венной идентификации гидрологического режима предложен диагностический подход, базирующийся на параметрах логарифмической зависимости плотность–влажность (угловой коэффициент k, константа C и коэффициент детерминации R2). Высокие значения k и C соответствуют зоне капиллярного насыщения, умеренные – зоне динамического баланса, низкие – зоне атмосферного увлажнения. Прямые измерения потенциала почвенной влаги подтвердили наличие трех концентрических поясов с режимами от постоянного насыщения (Ψ от –5 до –7,5 кПа) до экстремального иссушения (Ψ до –981 кПа). Установлено, что выявленный гидрологический градиент выступает определяющим фактором пространственной организации почвенного и растительного покрова. Полученные результаты формируют методическую основу для долго срочного мониторинга гидрологического режима аласных экосистем и оценки их устойчивости к природным и антропогенным воздействиям.

1. Роде А.А. Избранные труды. Том IV. Проблемы гидрологии почв. М.: ГНУ Почвенный ин-т им. В.В. Докучаева Россельхозакадемии; 2009. 598 с.

2. Noy-Meir I. Desert ecosystems: environment and pro ducers. Annual Review of Ecology and Systematics. 1973;4:25 51. https://doi.org/10.1146/annurev.es.04.110173.000325

3. Нестеренко Ю.М. Зона аэрации и водный режим в степях Южного Урала при глубоком залегании подземных вод. Бюллетень Оренбургского научного центра УрО РАН. 2017;(2):3. – EDN: ZEUMBH

4. Кулик А.К., Балкушкин Р.Н. Типы водного режима песчаных массивов реки Дон. Аридные экосистемы. 2022;28(4):37–45. https://doi.org/10.24412/1993-3916-2022-4-37-45. – EDN: VVRFAS

5. Бадмаева С.Э. Солевой режим орошаемых черноземов юга Средней Сибири. Природообустройство. 2008;(5): 31–33. – EDN: JWMSSF

6. Соловьев П.А. Аласный термокарстовый рельеф Центральной Якутии. Якутск: Ин-т мерзлотоведения СО АН СССР; 1973. 47 с.

7. Гаврилова М.К. Климат Центральной Якутии. Якутск: Якутское книжное издательство; 1973. 119 с. – EDN: VSLBIF

8. Сальва А.М., Матвеева И.П. Природные и мерзлотные условия Чурапчинского улуса Республики Саха (Якутии). Вектор ГеоНаук. 2019;2(4):70–75. https://doi.org/10.24411/2619-0761-2019-10048. – EDN: ZBKAPH

9. Сальва А.М. Активизация термоэрозии и термокарста в зоне влияния самотечного канала (Центральная Якутия). Отечественная геология. 2014;(2):87–94. – EDN: SFOBID 442

10. Сальва А.М. Инженерно-геологические особенности грунтов участка трассы магистрального водовода в Центральной Якутии. Арктика и Антарктика. 2020;(1):119–131. https://doi.org/10.7256/2453-8922.2020.1.32055. – EDN: STEBRM

11. Десяткин Р.В., Десяткин А.Р. Термический режим мерзлотной лугово-черноземной солонцеватой почвы в многолетнем цикле. Почвоведение. 2017;(11):1344–1354. https://doi.org/10.7868/S0032180X17090027. – EDN: ZIERWN

12. Гаврильев П.П., Угаров И.С., Ефремов И.В. Криогенез и изменчивость параметров деятельного слоя естественных и агроландшафтов Центральной Якутии. Вестник Якутского государственного университета. 2005;2(3):36 49. – EDN: JXELCF

13. Воронин А.Д. Основы физики почв. М.: Изд-во Моск. ун-та; 1986. 244 с.

14. Воронин А.Д. Структурно-функциональная гидрофизика почв. М.: Изд-во Моск. ун-та; 1984. 204 с.

15. Судницын И.И. Движение почвенной влаги и водопотребление растений. М.: Изд-во Моск. ун-та; 1979. 254 с. – EDN: TSHOTR

16. Муромцев Н.А., Семенов Н.А., Шуравилин А.В. и др. Особенности внутрипочвенного влаго- и солепереноса. Мелиорация и водное хозяйство. 2008;(6):22–24. – EDN: JXGCRH

17. Fu Z., Ciais P., Feldman A.F., et al. Critical soil mois ture thresholds of plant water stress in terrestrial ecosystems. Science Advances. 2022;8(44):eabq7827. https://doi.org/10.1126/sciadv.abq7827. – EDN: SHISDX

18. Fu Z., Ciais P., Wigneron J.P., et al. Global critical soil moisture thresholds of plant water stress. Nature Communi cations. 2024;15(1):4826. https://doi.org/10.1038/s41467-024-49244-7. – EDN: MMUFTO

19. Berauer B.J., Steppuhn A., Schweiger A.H. The multi dimensionality of plant drought stress: The relative importance of edaphic and atmospheric drought. Plant, Cell & Environment. 2024;47(9):3528–3540. https://doi.org/10.1111/pce.15012. – EDN: IYTSZH

20. Cardoso A.A., Andrade M.T., Bucior E.R., Mar tins S.C.V. Plant hydraulic traits influencing crop production in water-limited environments. Plant Physiology. 2025;199(3): kiaf521. https://doi.org/10.1093/plphys/kiaf521. – EDN: JWOVZC

21. Hao F., Hu Y., Song Z., et al. Drought intensity shifts the roles of dominant species traits and species diversity on productivity resistance in arid grasslands. BMC Plant Biology. 2026;26(1):802. https://doi.org/10.1186/s12870-026-08634-3. – EDN: YTDGFI

22. Li X., Zuo X., Qiao J., et al. Context-dependent impact of changes in precipitation on the stability of grassland bio mass. Functional Ecology. 2024;38(5):1185–1198. https://doi.org/10.1111/1365-2435.14539. – EDN: TZPNUQ

23. McDowell N., Pockman W.T., Allen C.D., et al. Mecha nisms of plant survival and mortality during drought: why do some plants survive while others succumb to drought? New Phy tologist. 2008;178(4):719–739. https://doi.org/10.1111/j.1469-8137.2008.02436.x

24. Schwinning S., Ehleringer J.R. Water use trade-offs and optimal adaptations to pulse-driven arid ecosystems. Journal of Ecology. 2001;89(3):464–480. https://doi.org/10.1046/j.1365-2745.2001.00576.x

25. Time A., Acevedo E. Effects of water deficits on pros opis tamarugo growth, water status and stomata functioning. Plants. 2020;10(1):53. https://doi.org/10.3390/plants10010053. – EDN: IGGNKP

26. Zhang L., Ren X., Guo Y., et al. Plant functional trait is a strong predictor of ecosystem productivity under altered pre cipitation in desert steppes. Ecohydrology. 2024;17(7):e2686. https://doi.org/10.1002/eco.2686. – EDN: RTXTII