авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ БИБЛИОТЕКА РОССИИ

КОНФЕРЕНЦИИ, КНИГИ, ПОСОБИЯ, НАУЧНЫЕ ИЗДАНИЯ

<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:     | 1 |   ...   | 3 | 4 || 6 | 7 |   ...   | 10 |

«Западно-Сибирские торфяники и цикл углерода: прошлое и настоящее West Siberian Peatlands and Carbon Cycle: past and present ...»

-- [ Страница 5 ] --

сматриваются нами на пространстве от Аркти­ Распространение болот, их численность и разме­ ческого побережья до северной границы южной ры довольно четко связаны с высотными яруса­ тайги (до 62° с.ш.), и от реки Онега до Предура- ми рельефа.

лья. Анализируется их место в системе болот Посмотрим, как распределяются выделенные северной Евразии и разнообразие болотных эко­ классы болот в пределах северной Евразии и от­ систем на всех уровнях их организации - от то­ части Северной Америки, т.е. определим их место пологического до субконтинентального. Именно на планетарном уровне. Такой анализ достаточно здесь в наибольшей степени выражено влияние хорошо можно провести с помощью геоботаниче ских и специализированных карт и проиллюстри­ макроклимата и обусловленная им биоклимати ческая широтная дифференциация раститель­ ровать космическими снимками. Полигональные болота наиболее характерны для Арктической ного покрова. Это объясняется равнинностью территории и ее значительной протяженностью с Азии и северной Америки. Их западная граница проходит как раз в центре Русской равнины, где севера на юг (до 62° с.ш.).

Границы распространения болот и биоклима- они встречаются в северной тундре. Самую юго тических зон и подзон лишь в редких случаях со­ западную точку на сегодня я обнаружила к югу от Чешской губы. Далее к югу их сменяют бугристые впадают полностью, но массовое распростране­ ние болот того или иного типа тесно коррелирует болота. Их ареал достаточно хорошо известен.

с широтным делением зональной растительно­ В северной Европе, как на Русской равнине, так сти. Согласно предложенной мною типологии и в Фенноскандии они приурочены к лесотундре, болот (Юрковская, 1992) на всей территории только в Предуралье их южная граница смеща­ северной Евразии представлены болота всех 5 ется в северную тайгу, а в Западной Сибири бу­ классов, но только в центре Русской равнины гристые болота распространены в северной тай­ границы их ареалов наиболее четко совпадают с ге. Их ареал хорошо очерчен и на карте болот широтными ботанико-географическими рубежа­ Канады. В очень широкой полосе - от северной ми. Выражен не только ряд зональной раститель­ лесотундры до южной границы средней тайги на ности от арктической тундры до средней тайги, Русской равнине распространены аапа болота, но подобный ему и с ним совпадающий спектр спорадически они встречаются и на севере юж­ растительности болот. Полигональные болота ной тайги. Аапа болота имеют панбореальный Section 1. Biodiversity;

hydro-geochemistry and development of northern mires ареал. Для европейской части это уже доказано, уровнях изучены крайне слабо. Лучше других но также подтверждены их местонахождения в в этом отношении обстоит дело на уровне ти­ пов болотных массивов (мезоландшафтов или Северной Азии и Америке. Мною их изображе­ ния на космических снимках были просмотрены урочищ), однако и здесь из-за разных подходов от Эвенкии на востоке, затем в лесотундре и тай­ к их типологии полученные результаты не всег­ ге Западной Сибири, Коми и Архангельской обла­ да сопоставимы. Мы углубляемся в изучение сложных процессов функционирования болот, сти. Грядово-мочажинные и грядово-озерковые верховые болота имеют панбореальный ареал, с а между тем лишь немногие сообщества имеют крупной дизъюнкцией в пределах Восточной Си­ полные флористические списки. В большинстве случаев они дефектны в отношении мхов и еще бири. Таким образом, на уровне классов типов более других компонентов, таких как лишайники, по разнообразию болота не уступаю т зональ­ водоросли и грибы. В настоящее время можно ным типам растительности.

назвать только одну работу по флоре болот, в Известно, что биоразнообразие болот на ви­ которой с одинаковой полнотой выявлена флора довом уровне невелико. Но оно значительно воз­ растает на фитоценотическом уровне. Так, в пре­ сосудистых растений и мхов (Лапшина, 2003). В делах 100 м2 можно встретить 8-10 сообществ процессе изучения разнообразия болотных эко­ и их фрагментов, принадлежащих к различным систем на всех уровнях мы продвинемся только синтаксономическим категориям. По этому по­ в том случае, если работы разных специали­ казателю они превосходят многие типы рас­ стов, изучающих биоразнообразие, будут прово­ диться в комплексе и с обязательным участием тительности. Например, 100 м2 это всего лишь минимальная площадь описания лесного фи­ болотоведа-геоботаника. В противном случае будут получены сведения важные и интересные тоценоза. Всем известна также гетерогенность болот, проявляющаяся на уровне микро- и ме- для флористов, зоологов и т.п. и для изучения зофитоценохор. Я попыталась сравнить разноо­ биоразнообразия как такового, но бесполезные бразие категорий растительного покрова болот, с точки зрения анализа биоразнообразия экоси­ изображенных на аналитической карте болот стем. Это может подтвердить и мой небольшой России м. 1: 10 000 000 с картой сосновых ле­ опыт работы с гидробиологом. В результате ее сов того же масштаба. Обе карты составлены на был выявлен большой список видов микрофау­ основе Карты растительности СССР для вузов ны и среди них ряд новых для региона и даже (1990). Как и болота, сосновые леса азональны страны, что само по себе ценно и важно. Но для и обладают низким разнообразием на видовом понимания структуры биоразнообразия и свя­ уровне. Так вот, в легенде к карте растительности зей в экосистемах оказались полезными только болот насчитывается 36 номеров, а на карте со­ детальные исследования грядово-мочажинного комплекса на болоте южноприбеломорскоготипа.

сновых лесов - 21 номер, т. е. по разнообразию, которое отражает данный масштаб, болота пре­ Нами было установлено, что малая видовая на­ сыщенность биоценозов этих болот компенсиру­ восходят сосновые леса. Из 21 типа сообществ, показанных на карте сосновых лесов, 18 распро­ ется высокой плотностью, что справедливо как странены в бореальной области, в том числе 15 для флоры, так и для микрофауны. Так, в со­ из них на равнинах. На карте болот в бореальной обществе мочажины (ассоциация Trichophorum области изображены 25 номеров. Подчеркнем, cespitosum - Sphagnum balticum) микрофауна что обнаруживается определенный парадокс. представлена только двумя видами Crustacea:

При значительном ботанико-географическом Alonella excisa и Acanthocyclops longuidoides, но разнообразии типов болотных массивов и типов плотность их популяций очень высока, особенно сообществ сосновых лесов отмечается их низ­ первого вида (350 тыс/м3 Аналогичной плотно­ ).

стью характеризуются и два доминанта расти­ кое разнообразие на флористическом уровне.

Вследствие этого зачастую невозможно разде­ тельного покрова мочажин, особенно Sphagnum лить средне- и южнотаежные сосняки и на картах balticum. Его покрытие равно почти 100%, и он (Карта растительности европейской части СССР, преобладает в фитомассе.

1979) они изображаются одним номером. Точно Заслуживает внимания оценка роли болот в также мы испытываем большие затруднения при увеличении биоразнообразия растительного по­ выделении типов болотных массивов в пределах крова в целом, и увеличение биоразнообразия некоторых классов (полигональных, аапа). болотных экосистем за счет обмена видами с Мы часто употребляем термин экосистема, другими, и использование новых методов изуче­ но на самом деле болота как экосистемы на всех ния и оценки биоразнообразия.

ЛИТЕРАТУРА 1. Карта растительности европейской части СССР. 1979. м. 1:2 500 000 М. ГУГК. 6 л.

2. Карта растительности СССР для высшей школы. 1990. М. 1:4 000 000. М. ГУГК. 4 л.

3. Лапшина, Е.Д. 2003. Флора болот юго-востока Западной Сибири. Томск. 296 с.

4. Ю рковская, Т. К. 1992. География и картография растительности болот Европейской России и сопредельных террито­ рий. С-Петербург. 256 с.

88 l/Vesf Siberian Peatlands and Carbon Cycle: Past and Present УДК 504.75 + 504. THE FATE OF HIGH ELEVATION PEATLANDS IN THE NORTHERN ANDES AS A RESPONSE TO HUMAN DISTURBANCE AND CLIMATE CHANGE Juan C. Benavides1 Dale H. Vitt1and Kelman R. Wieder *, 1 Department of Plant Biology, Southern Illinois University, Carbondale IL 62901-6509, USA 2 Department of biology, University of Villanova, Villanova PA 19085-1699, USA *E-mail: jbenavid@siu.edu High elevation peatland structure and function of carbon stocks and peatland autogenic growth for peatlands located along gradients of elevation, in the Andes are tightly coupled with climate and human disturbance. High elevation peatlands in the precipitation, and human disturbance in the Andes.

northern Andes are found in the treeless alpine zones We collected and dated 22 cores 50 cm deep using known as p6ramos. Topographical depressions in 2 0 across an elevation gradient from 2,400 to 1 Pb 4,700 m and from pristine to heavily disturbed sites the p6ramos accumulate peat because their positive water balance and reduced decomposition rates, due in the northern Andes under different precipitation to the high precipitation and low evapotranspiration regimes (Fig. 1). Cores were analyzed for organic matter content and base cations composition.

rates and low year-round temperatures. Tropical high elevations are considered as susceptible to Here we calculated the instantaneous decomposition rates к and NPP for each depth climate change as boreal regions (Bradley et al., 2006). The coupling of peatland development and cohort following and expanded version based on a climate make them a viable candidate to reconstruct empirical model of the 2 0 chronologies (Wieder, 1 Pb 2001). Decomposition rates (k) and NPP parameters past climatic conditions and to help predict the future of p6ramos under the influence of climate were adjusted using the last 100 years of climatic change and associated land use changes. Here data from the IPCC dataset. Our results showed that we present the results of modeling future trends peatlands at lower elevations (2,400 to 3,400 m) had faster carbon accumulation rates during the last 50 years but the high accumulation rates are compensated with even higher decomposition rates that remain high even at depths of 30 or more cm.

75°0‘CrW ------- ------ Peatlands at intermediate elevations had higher carbon accumulation rates at low (15 kg C/m2 50 y) than under intermediate (5 kg C/m2 50 y) or high disturbance intensity (10 kg C/m2 50 y). At high elevations if we remove the peatlands dominated by Distichia juncoides, a cushion forming vascular plant, the carbon accumulated in the last years is at the same range than at intermediate disturbances (ca 5 kg C/m2 50 y). Modeled NPP showed higher values at both ends of the elevation gradient with a low at intermediate elevations (Fig.

2), decomposition rates showed the opposite trend with higher values at intermediate elevations (Fig. 2).

Disturbance affected both NPP and decomposition 0°0'0"- -0°0'0" rates with higher productivity and decomposition - ELEVATION (m) rates at high and intermediate disturbance levels.

-- PRECIPITATION (mm/a) Seasonality of precipitation in the northern Andes can be a limiting factor for peatland development, and increasing ENSO anomalies can affect rainfall temporal distribution for more than one year. The Longitude (Degrees) increased seasonality affects negatively peatland development by delaying the arrive of rain for several Figure 1. Study are showing the location of the cores in months, however at high elevations the increased the northern Andes, inset shows in black the fitted yearly seasonality is compensated by glaciar melting that precipitation across the elevation profile across the transect AA' in the map. Grey lines in the inset represent observed provides a constant supply of water to the peatlands values across the profile for precipitation and elevation. developed at runoff interception points. And this is Section 1. Biodiversity;

hydro-geochemistry and development of northern mires 0. 0. 'ro Year Interval 7 0. О 1975- g0.02 1925- 0. —i---------1--------1--------1-------- - - - — 2500 3000 3500 4000 4500 2500 3000 3500 4000 ELEVATION ELEVATION Figure 2. Modeled NPP and decomposition rates (k) values across an elevation gradient at high elevation peatlands on the Northern Andes. Values of NPP and к for different age ranges were averaged and smoothed using a moving average curve. Different line types mark different age ranges for estimated parameters. Original values are in the background with error bars from the estimated standard errors. Calculations were made for each age cohort from 19 cores.

evidenced by the sharp increase in NPP during mass will be lost for most of the peaks in the next the last 35 years in sites fed by glaciar melt. We 25-30 years eliminating the only steady supply of consider that despite the apparent beneficial role water at high elevations, of excess glacier-water to peat accumulation, ice REFERENCES 1. Bradley;

R. S., Vuille, М., Diaz, H. F, Vergara, W. 2006. Threats to W ater Supplies in the Tropical Andes. Science 312 (5781):

1755-1756.

2. Wieder, R. K. 2001. Past, Present, and Future Peatland Carbon Balance: An Em pirical Model Based on 210Pb-Dated Cores.

Ecological A pplications 11 (2): 327-342.

90 l/Vesf Siberian Peatlands and Carbon Cycle: Past and Present УДК 502.5 : 504. COMMUNITY COMPOSITION AND DISTURBANCE IN PEATLAND ECOSYSTEMS:

FEEDBACKS IN A CHANGING CLIMATE Brian W. Benscoter Department of Biological Sciences, Florida Atlantic University, Davie, Florida 33314 USA Boreal peatlands are a significant component of a 10-fold increase in depth of burning observed in the global terrestrial carbon cycle. Globally, peatlands drained areas compared to pristine peatlands. Fires account for nearly 30% of the terrestrial carbon pool, in drained peatlands pose additional management with more than 80% of these peatlands distributed challenges as well as human health risks, as the across the high northern latitudes of North America, dense, moist conditions typical of peat fuels are Europe, and Asia. Peatland carbon storage is the prone to extended smouldering combustion, placing result of plant uptake of atmospheric carbon through increased demand on fire management resources primary production exceeding carbon losses through and resulting in increased release of potentially decomposition, runoff, and disturbance. As such, harmful smoke emissions such as fine particulate peatland carbon accumulation is directly linked to the matter and mercury.

status of the vegetation as well as the soil physical Here we present results from several ecosystem environment. Alterations of the soil microhabitat scale field experiments where we examined peatland conditions through disturbance or climate change controls on fire behavior, the impacts of burning on can influence both carbon uptake and loss and have peatland hydrology and carbon cycling, and the long­ the potential to tip the delicate balance and shift term consequences of fire on ecosystem succession peatlands from a sink for atmospheric carbon to a and function. The spatial distribution of trees, source. shrubs, and ground-layer mosses influence peatland Fire is the dominant natural disturbance to hydrology and peat hydrophysical properties which in Canadian peatlands and its role in boreal North turn controls ecosystem carbon cycling and patterns America is projected to increase over the next of fuel availability and condition. Variability in fuel century. Fires affect ca 1850 km2 of peatlands properties within and among peatlands influences annually in western Canada, releasing an average fire activity on the landscape and produces of 3.2 kg С nr2 to the atmosphere and altering the corresponding variation in fire impact and post-fire physical, compositional, andfunctional characteristics conditions, thereby altering the physical environment of peatlands. Likewise, drought and other hydrologic and ecological function of the ecosystem. Temporal disturbances can alter peatland carbon storage vegetation-mediated changes through succession through increased peat decomposition, decreased in the hydrophysical properties and composition bryophyte primary productivity due to moisture stress, of peatlands produce corresponding trajectories in or increased tree and shrub productivity in response ecosystem carbon cycling. The internal regulation to surface peat drying. Seasonal or sustained and feedbacks between biotic and abiotic factors hydrologic change can also have feedbacks to fire driving the occurrence, impact, and response of vulnerability. Drought-impacted or drained peatlands boreal peatlands to fire provide information on the have a greater likelihood of ignition and fire spread long term consequences of disturbance, such as than pristine peatlands, particularly under sustained the potential for multiple pathways or endpoints and dry conditions leading to enhanced tree and shrub the synergistic impact of multiple disturbances. As biomass. Furthermore, peatland combustion severity climate change is projected to increase the role of during wildfire is control led largely by soil moisture fire across the boreal region as well as lead to more and fuel bulk density. Drying and increased bulk frequent and sustained peatland drought events, density of the upper peat column as a result of drought understanding the factors controlling peatland or drainage creates conditions suitable for deep burning as well as the peatland recovery trajectory peat burning. Extreme peat combustion severity has following disturbance is critical for managing been observed in fire-impacted, drained peatlands peatlands in the future.

of Indonesian and western Canada, with more than Section 1. Biodiversity, hydro-geochemistry and development of northern mires УДК 504.4 : 502. ECOHYDROLOGY OF THE LARGEST AND OLDEST FEN IN AFRICA;

MFABENI MIRE (SOUTH AFRICA) Ab Grootjans1 Piet-Louis Grundling3 Jonathan Price3 and Fred Ellery ’2*,, 1University of Groningen, Centre for Energy and Environmental Studies (IVEM), Nijenborgh 4, AG Groningen, The Netherlands 2 Institute of Wetland and Water Research, Radboud University Nijmegen, The Netherlands. The Netherlands/ Radboud University of Nijmegen, The Netherlands 3 University of Waterloo, Canada 4 Rhodes University, South Africa *E-mail: A.P.Grootjans@ruq.nl INTRODUCTION peatland to the estuary provides an essential Mfabeni mire is one of the largest (1642 ha), freshwater refuge for aquatic organisms from fish to thickest (10.8 m of peat) and oldest (-45,000 years hippo’s and crocodiles (Taylor et al., 2006).

BP) known peatlands in Africa (Finch & Hill 2008, The Mfabeni Mire includes open fen with Grundling et al. 1998). It is located next to the St. occurrences of sedges, some Sphagnum (rare in Lucia Estuary (Fig. 1), which is a World Heritage SA) and a type of swamp forest that is also rare site, in the south-eastern part of South Africa on the in South Africa (Venter 2003). This living fen has Mozambique Coastal Plain. The St. Lucia Estuary is survived climatic changes and human pressure for currently highly stressed by hypersaline conditions 45,000 years, including the effects of massive pine resulting from low surface water inflows from the plantations. These plantations have been removed main river (Mkuzi River) caused by a combination recently in order to cut water losses and to expand of upstream land use and extended drought of more the area of grassland for large grazers. Conservation then 7 years. Upstream anthropogenic impacts and tourism are now the primary designated activities have resulted in very low water levels in the lake in the area.

and the closure of the estuary’s mouth to the sea, The objective of this study is to develop a which further restricts the exchange of lower salinity conceptual model of the system’s hydrological seawater. Water flow from the 1642 ha Mfabeni function.

Mkim N«hu»

X iv me Lake В о д ен (Nra oo ^South^ A frica l.fy rn d % P liftd tw * * thuds B o u t d s n i f c f t f i t v ii* R ** rvt St Luc м Figure 1. Location of the fen system Mfabeni in South Africa.

92 l/Vesf Siberian Peatlands and Carbon Cycle: Past and Present swamp forest and the Nkazana stream. Between May 1, 2008 and April 30, 2009 evapotranspiration from Mfabeni (1440 mm) matched precipitation (1390 mm), whereas groundwater inflow and stream outflow were both ~ 20 mm. Water from the western dunes thus has two roles. It is diverted into Nkazana stream and passes out to the estuary;

and it keeps the swamp forest primed with water so that rainfall events produce a sharp runoff response.

Water from the open fen peatland is mostly lost to evapotranspiration. Surface water and groundwater from the fen also flows towards the eastern dune, where it recharges in the eastern dune cordon.

Electric Conductivity (EC2 ) is generally lowest in the western dune and this water discharges to the swamp forest on the west side of Mfabeni (see Figure 2. Possible hydrological functioning of Mfabeni Fig. 2). Fen evapotranspiration increases EC and Mire. The Indian Ocean is situated on the left, western thiswaterflowsto the eastern dune, which has higher dune area is in the foreground, and Lake St Lucia is EC adjacent to the peatland ( 44- 91 mS/m) than situated on the right.

the western dune, which is recharged only by rain.

METHODS However, in deeper layers at the eastern side of the Well and piezometer nests were installed by hand fen we found even high EC values (100-150 mS/m), in the peatland, and with a truck-mounted drill rig in then in the eastern dune. These high values were the eastern and western dune cordons. Transects associated with high chloride concentrations crossed the mire from western to eastern dune in the groundwater. It is likely that rather saline cordon, and a longitudinal transect was completed. groundwater in deeper layer is not involved in any Piezometers in peat were up to -10 m deep, in the groundwater movement at the moment. It has many clay beneath the peat to about 12 m, and in the sandy characteristics of fossil water that once was part of uplands to a depth of 30 m. The Nkazana Stream the surface water system that was present in the flowing along the western side of the peatland in early development stages of the mire.

the swamp forest was gauged with a compound Isotope samples showed that water from the weir. A meteorological station was situated within western dunes trends similarly (parallel) to rainwater the open peatland. Electrical conductivity (EC) and (in 180 - 2H space). Mfabeni fen surface and temperature were measured in profiles across the groundwater showed an evaporation line reflecting fen to a depth of 2 meter. Water samples were taken large evapotranspiration loss (lower slope) and periodically from piezometers and surface water for water from the eastern dune also shows a strong analysis of EC, 5180 and 52H. In April 2010 macro­ evaporation signal - indicating significant mixing ions and nutrients have been analyzed. With this with evaporation-enriched Mfabeni water.

information we constructed conceptual models of CONCLUSION the hydrological landscape setting of the mire and The large expanse of open peatland delivers the most likely flow of groundwater. relatively little water to the estuary. Rather, the RESULTS peatland acts a plug which forces groundwater from Recharge occurred in dune cordons as expected. the western dune cordon to discharge to Nkazana Only recharge from the western dune reached stream within the swamp forest, which then flows Mfabeni, from where the water table declined directly to the estuary, enhanced by rain onto the eastwards to sea level at the coast. However, swamp forest, where the Nkazana stream flows.

hydraulic conductivity in the dunes (1.9 m/d) is much These flows are not large, but without the peatland higher than in peat (0.4 m/d). Consequently Mfabeni would traverse directly to the coast and bypass the acts as a plug forcing groundwater to discharge estuary.

at its western boundary (Fig. 2) where there is REFERENCES 1. Finch, J.M., Hill, T.R. 2008. A late Q uaternary pollen sequence from Mfabeni Peatland, South Africa: Reconstructing forest history in Maputaland. Q uaternary Research D 0l:10.1016/j.yqres.2008.07. 2. Grundling, R, Mazus, H., Baartman, L. 1998. Peat resources in northern KwaZulu-Natal wetlands: Maputaland. Departm ent of Environmental Affairs and Tourism Report no. A 25/13/2/7: 102 p.

3. Taylor, R., Kelbe, B., Haldorsen, S., Botha, G.A., Wejden, B., Vaeret, L, Simonsen, B. 2006. G roundwater-dependent ecology of the shoreline of the subtropical Lake St Lucia estuary. Environ G e o /49: 5 8 6-600. DOI 10.1007/s00254-005-0095-y.

4. Venter, C.E. 2003. The vegetation ecology of M fabeni peat swamp, St Lucia, KwaZulu-Natal. M Sc Thesis. University of Pretoria.

Section 1. Biodiversity, hydro-geochemistry and development of northern mires УДК 504.4 : [502.4 + 502.5] ECOHYDROLOGY OF ABROD: CALCAREOUS MIRES IN URGENT NEED OF PROTECTION Andre J.M. Jansen1*, Ab Grootjans2 Mikulas Madaras3 Viera Sefferova Stanova,, and Monika Janakova 1 Union of Forest Management and Protection. P.O. Box 8187, 6710 AD Ede, The Netherlands 2 University of Groningen, Centre for Energy and Environmental Studies (IVEM), Nijenborgh 4, AG Groningen, The Netherlands and Radboud University Nijmegen, The Netherlands 3 Crop Research Institute, Drnovska 507,161 06 Prague, Czech Republic 4 DAPHNE - Institute of Applied Ecology. Podunajska 24, 82106 Bratislava, Slovak Republic *E-mail: a.jansen@bosqroepen.nl INTRODUCTION caused a significant decrease in the groundwater Since 1964 Abrod is a National Nature Reserve level throughout the catchment (Stanova and (200 ha). It is located in western Slovakia, close Vicenikova, 2003). Until 2003 the fields north of to the capital, Bratislava (Fig. 1) and is the largest Abrod were used as crop land. Ever since, they are remaining lowland fen meadows complex of being used for commercial growing of lawn turf and, Slovakia. The main purpose for its designation consequently, irrigated during the summer months was the protection of nutrient-poor, alkaline fens with Morava river water.

(Caricion davallianae) and purple moorgrass VEGETATION CHANGES meadows (Molinion caeruleae). In 2004 Abrod was Vegetation changes that occurred after the included into the Natura 2000 network. It provides a drainage activities and the stream regulation have habitat for 104 species on the Slovak Red List. The been evaluated by the comparison of the floristic fen meadows are being mown once a year during and vegetation surveys of Bosackova (1970) and the late summer. Abrod is situated at an altitude of (Stanova and Vicenikova, 2003). In the 1960s several 149-153 m, with an average annual temperature of fen communities such as the Caricetum davallianae 10°C (-2°C in January, 19 °C in July) and an average occupied 11.2 ha (13%), but these typical fen annual precipitation of 600 mm. communities have all disappeared. Fen meadows of The whole catchment of Abrod has increasingly the Molinion coeruleae are now the most widespread been subjected to human interferences. During the habitat type. Originally, it covered about 43 ha (48%), 1960s and 1970s the Porec Creek, which passes which now has been reduced to 33 ha (39%), mostly through the reserve, has been regulated and the in the eastern and central parts. Here, parts of the fen accompanying wetlands were deeply drained. This meadows have been overgrown by reeds, tall sedges ШШ I iNmjiKeo NPR- г е и п е 2600m Figure 1. Location of Abrod (From (Madaras et al. 2011, in press).

94 l/Vesf Siberian Peatlands and Carbon Cycle: Past and Present and shrubs. Surprisingly, the number and cover of typical fen meadow species have increased, which points to considerably lower summer water levels.

This increase in species-richness will probably be a temporal stage as a consequence of (1) increased acidification due to drainage and (2) inflow of polluted ground-and surface. Further, eutrophic communities pointing to prolonged flooding have increased due to increased inundations of nutrient-rich surface water, originating from the upstream agricultural used parts of the catchment. The main preservation problems, therefore, are the draw-down of summer water levels, too intensive flooding in spring and the Geological fault disappearance of upward groundwater discharge Local aquifer during summer. Consequently, peat degradation occurs instead of peat accumulation. Therefore, the Figure 2. Possible hydrological functioning of the Abrod recovery of the hydrological regime in the catchment, fen meadow reserve (from: Madaras et al 2011).

based on ecohydrological research, is urgently in permeability force groundwater to discharge at the needed.

interface of both aquifers. Moreover, groundwater ECOHYDROLOGICAL APPROACH originating from the terrace sands north of Abrod, An eco-hydrological approach was used to flows superficially to the reserve. The digging of a investigate the fen meadows of Abrod. This approach sand pit has created a short cut, enabling groundwater combines various methods of hydrology, soil and to discharge in the sand pit. This explains why water vegetation science, with the aim of describing the levels in that sand pit are always higher then the fen meadows and their relation to the surroundings.

groundwater levels in Abrod. As a result groundwater The field survey was performed during 2002-2006.

discharge to the lower parts of Abrod has decreased.

We studied existing information on geology and soil Differences in groundwater composition between the and installed three transects of piezometers. In these western and eastern parts of Abrod - the western piezometers we measured groundwater levels and part is more supersaturated with calcite than the collected water samples, in which EC, pH, macro­ eastern - underpins the presence of a geological ions and nutrients have been analyzed.

fault determining groundwater flow. Since the 1960s Based on our research we have devised a summer water levels have dropped approximately conceptual model of the most likely hydrological from 30-50 cm (Stanova and Vicenikova, 2003) system of Abrod (Fig. 2). The sandy artesian aquifer to 70-115 cm below the soil surface. Nowadays, within the clayey strata is being blocked due to prolonged infiltration occurs in the larger part of the presence of a geological fault. Consequently, Abrod. Only locally little groundwater discharge still groundwater originating from a local aquifer is occurs, mainly in the wet season.

experiencing resistance and, therefore, has to The first rewetting measures aiming at suitable discharge to the surface. This source of groundwater hydrological conditions for the recovery of alkaline probably contributed to the formation of peat layers.

fens and preservation of well-developed fen meadows Its importance increases during summer, when in the long term have been taken. Such measures are superficial groundwater flow is limited. This upward required within large parts of the upstream part of the discharge is probably promoted by differences in Porec catchment, (Hoogendoorn, 2005). Moreover, permeability of the superficial aquifer. Along the he long-term restoration prospects remain bad if the fault, the western part is filled in with Morava river intensive fertilization (and irrigation) of the adjoining sediments with low water permeability, whereas fields is not brought to an end.

in the east the sandy aquifer of re-deposited eolic sands has a higher permeability. These differences REFERENCES Bosackova, E. 1970. Kvetena a rastlinne spolocenstva statnej prirodnej rezervacie Abrod na Zahori. Prace a studie CSOP, '\.

Bratislava, 11/1. 83 p.

2. Hoogendoorn, J. 2005. G roundwater m odeling Abrod. Report PIN-M atra project 2001/033, Vitens Leeuwarden, The Netherlands. 28 p.

3. Madaras, М., Grootjans, A.P., Sefferova-Stanova, V., Janakova, М., Lastiivka, Z., Jansen, A. 2011. Fen m eadows of Abrod;

in urgent need of protection. In: Grootjans, A.P., Madaras, М., Sefferova Stanova, V and Jansen, A. (eds). Calcareous mires of Slovakia;

landscape setting, m anagem ent and restoration prospects. DAPHNE, Institute of Applied Ecology, Bratislava. (In press).

4. Stanova, V., Vicenikova, A. 2003. Biodiversity of Abrod - State, Changes and Restoration. DAPHNE - Institute of Applied Ecology, Bratislava. 270 p.

Section 1. Biodiversity, hydro-geochemistry and development of northern mires УДК 502.3 : 630. IMPACT OF FOREST COVER ON THE THERMAL REGIME OF WOODED PALSAS, BONIFACE RIVER AREA, NORTHERN QUEBEC Melanie Jean* and Serge Payette** Universite Laval, Biology Department, Center for Northern Studies and Northern Research Chair on Disturbance Ecology, Quebec, Quebec, Canada *E-mail: melanie.jean.7@ulaval.ca **E-mail: serae.pavette@bio.ulaval.ca Paisas are peat or mineral soil mounds having loggers recorded soil temperature at 50 and 100 cm from early October 2009 to late September 2010.

a permafrost core. Paisas are widespread in the Mapping and snow cover monitoring of one paisa circumpolar discontinuous permafrost zone where the mean annual air temperature varies between were done using a total station (Leica T1010) and -1 and -7°C. Even tough climate is the main factor a solar powered camera to evaluate the impact of influencing permafrost distribution, it is also affected winter conditions on permafrost.

by local factors such as snow depth, soil type and Weatherdatasuggestthatclimaticconditionswere vegetation cover. The insulating property of peat is a different in terms of temperature and precipitation in major factor facilitating the formation of paisas. The 2009 and 2010. Cumulated thawing degree-days (thawing index) was greater and cumulated freezing forest cover also has an influence on air temperature, snow cover, solar radiation and soil humidity. The degree-days (freezing index) lower in 2010. The summer 2010 was also rainier. According to data from dynamics and origin of wooded paisas in North America have been studied by Zoltai and Tarnocai Environment Canada (Brown and Brasnett, 2010), (1971), Zoltai (1972), and Cyrand Payette (2010). winter 2009-2010 had on of the thinnest snow cover The aim of this study is to assess the impact of of the last decade in the study area. Mean annual forest cover on the thermal regime of wooded paisas air temperature at 100 cm was over 0°C for 6 sites, in Boniface River area (57°45’ N, 76°00’ W), northern indicating that the permafrost table was deeper than Quebec, Canada, where paisas are colonized by 100 cm in most of the studied paisas. The 4 sites black spruce (Picea mariana (Mill.) B.S.P.) trees. with a mean annual air temperature below 0°C were Our objectives are (1) to compare active layer depth in spruce stands or had a thick peat layer.

and soil temperature among paisas of different soil It is concluded that the two main factors influencing type and vegetation cover, (2) to evaluate the relative thickness of active layer are thickness of peat layer contribution of different environmental factors to the and cover of the spruce canopy. The active layer was thinner in sites with a thick peat layer than in different ground thermal regimes and (3) to develop a ground thermal regime model of wooded paisas mineral soil sites. Also, the type of vegetation cover based on our data. It is hypothesized that the forest seems to have an influence on thickness of active cover will retain more snow, resulting in a warmer layer. The active layer in forested sites (lichen and soil during winter, whereas it will intercept more solar feathermoss spruce stands) thickens more slowly radiation and then allow the maintenance of a cooler than in sites with an important cover of bare ground soil during summer. or shrubs.

Wooded paisas are cooler in summer and warmer Thickness of active layer was measured in sampling sites distributed among 6 wooded and in winter than non wooded paisas, due to the effect 5 non-wooded paisas at an interval of 3-5 days in of spruce canopy on, among others, snow cover summer 2009 and 2010. Also, inferred snow depth, and solar radiation. Thus, ground thermal regime of tree height, thickness of organic layer, tree density, wooded paisas significantly differs from that of non and vegetation cover were measured. Ten data wooded paisas.

REFERENCES 1. Brown, R. D., Brasnett, B. 2010. Canadian M eteorological Centre (CMC) Daily Snow Depth Analysis Data, © Environm ent Canada, Boulder, Colorado USA: National Snow and Ice Data Center, Digital media.

2. Cyr, S., Payette, S. 2010. The origin and structure of wooded perm afrost mounds at the arctic treeline in eastern Canada. P lant Ecology & D iversity 3: 35-46, 2010/05/ 3. Zoltai, S. C. 1972. Paisas and peat plateaus in central M anitoba. Canadian Journal o f Forest Research 2: 291-302.

4. Zoltai, S. C., Tarnocai, C. 1971. Properties of a wooded paisa in northern Manitoba. Arctic and Alpine Research 3: 115-129.

96 l/Vesf Siberian Peatlands and Carbon Cycle: Past and Present УДК 630*182.21+574.45.

SPATIAL DYNAMICS OF PEAT GROWTH AND CARBON ACCCUMULATION IN SPHAGNUM BOGS (BOREAL WEST SIBERIA) Elena D. Lapshina1 Nina N. Pologova2** *, Е.Д. Лапшина1 H.H. Полозова2** *, 1Yugra State University, Russia 2 Institute of Monitoring of Climatic and Ecological Systems SB RAS, Russia *E-mail: e lapshina@uqrasu.ru **E-mail: poloaova@imces.ru the maccrofossil plant remains composition in the Spatio-temporal dynamics of carbon accumulation in the peat deposits of the peatlands peat cores have been discovered forthe entire depth of the peat deposits. Also the peat stratigraphy for in the Middle taiga zone were investigated on base the whole cross-section has been recorded on the of measurements in an representative peat bog 'Savkino' near Nizhnevartovsk town (61°16'N, 7°32' basis of these studies.

E). This bog is situated on the right bank terraces of In 15 peat cores peat bulk density were the Vakh River at the confluence of the Vakh and determined. On the basis of that information the Ob. The bog has started to develop about 10,000 carbon storage in all layers of the peat cores could years BP via paludification of several topographical be calculated1.

depressions with waterlogged soils or from shallow In the cores the radiocarbon analysis has been water bodies within the wide ancient glacial run-off executed on all basal peat samples, and also in the water track. peat layers on a depth of 50 and 200 cm. In the Nowadays the main part (about 75%) of the deepest peat core, located in the central part of the peatland, the radiocarbon age was determined for peatland is covered by vast ombrotrophic ridges every 50 cm.

hollows and ridges-hollows-pools complexes. The minor part of the area (about 15-20%) is covered by RESULTS pine-dwarf shrub-Sphagnum communities (‘ryams’). The peat accumulation started between 10, About 5-10% of the whole area is occupied by open and 9,200 yr. BP. It is evident, that about 2000 years sedge-Sphagnum peripheral fens, which have been after peat initiation, the bog had been expanded almost as far as its present-day area. Only narrow developed along the upland boundary and around the mineral islands in the bog. These are the zones marginal parts of the bog became covered with peat in which modern paludification processes take in the last 1170 yr. BP.

On the basis of the elevation of the mineral place.

MATERIALS AND METHODS bottom at different sites on the cross-section, the Along a cross-section through the peatland, age of the beginning of peat deposition, as well as 18 cores have been carried out, from which peat samples (10 cm thick) were collected from the 1The value o f carbon content in organic m atter o f pe a t is accepted entire depth of peat deposits for macrofossil plant on S. P. Yefremov et.al. (1994) fo r ombrotrophic, transitional and m inerotrophic pe a t accordingly.

remains analysis. On the basis of those analyses O m aTr E Figure 1. Average rate of peat growth (A) and carbon accumulation (B) in the different stage of bog development depending on the spatial position within the peatland.

Stage of bog development (peat type): M - minerotrophic fen, T r- transitional bog, О т - ombrotrophic raised bog.

Spatial positions: P - Periphery, S - Slope, С - Centre.

Section 1. Biodiversity, hydro-geochemistry and development of northern mires essential features of peat stratigraphy, the whole peatland area could be divided into 3 main parts/ positions: 1 - Centres of origin of peat accumulation, 2 - adjoining Slopes, 3 - Periphery. For each peat core belonging to one of the three types were | determined the fossil plant remains sequences, the ) rate of peat and carbon accumulation in relation to E their position within the peatlands. Locations with о maximal peat thickness, mainly 4.0-5.0 m, have been characterized as peat deposits from the genetic centres. The peat depth on slope positions, where the accumulation of peat started about 1,000 Figure 2. Average rate of carbon accumulation (C) and 1,500 years later, differs insignificantly, usually peat growth (PA) on the different spatial positions within between 3.6-3.8 m. The minimal depth of peat in the peatland.

the periphery is 0.6-1.2 m.

Spatial positions: P - Periphery, S - Slope, С - Centre.

The peat deposits in the genetic centres contain mostly poorly (0-5 %) up to moderately decomposed values (0.48-0.56 mm y r 1 of vertical peat growth ) (10-25 %) ombrotrophic Sphagnum fuscum peat. In have been caused by the accumulation of transitional bottom part there is an alternation of Sphagnum cotton grass peat. Smaller values of peat growth (S. fuscum, S. angustifolium) and cotton grass (0.23-0.31 mm y r1 occur at the accumulation of ) (Eriophorum vaginatum) layers. The basal peat minerotrophic fern and wood-cotton grass peat.

layer, with a thickness 20-60 cm, is composed of The rates of ombrotrophic peat accumulation at the wood-herbaceous and herbaceous peat from the genetic centres were rather uniform at all investigated remains of spruce, birch, horse-tail and fern. The points and varied from 0.41 till 0.50 mm y r 1. At the degree of decomposition of this layer reaches slope positions the intensity of growth of transitional 60-65%. The transitional horizon between lower and ombrotrophic peat was appreciably higher, minerotrophic and upper ombrotrophic peat layers than of peat deposits of the genetic centres. For the at the genetic centers usually does not exceed IQ- transitional type the rate of peat accumulation was 20 cm, the maximal thickness is 50 cm. This layer 0.21-0.56 mm y r 1 In ombrotrophic peat the values.

is composed, as a rule, by transitional cotton grass of peat accumulation rate varied from 0,43 up to peat. 0,73 mm y r 1 On the periphery the rate of vertical.

The peat deposits in the slope positions, peat growth (transitional and ombrotrophic) differed adjoining to the genetic centres, have an age of considerably more from the peat growth in the main 7,300-8,000 yr. The peat deposition here started part of the peatland (Fig. 1, A). After having examined directly with transitional peat, usually cotton grass the carbon accumulation rate in various types of peat, which thickness reaches about 50-60 cm. The peat in relation to the position within the peatland upper part of the peat deposits has been composed the following regularity could be recognized.

of ombrotrophic Sphagnum peat, as well as at the In the genetic centres, during the initial stages genetic centres. of peat accumulation, minerotrophic peat has been The peripheral parts of the peatland have started deposited. The average rate of carbon accumulation to develop between 2,300 up to 900 yr. BP. The peat in it was 29.3 g С nr2 y r 1 (with a range 23.3-34.6).

deposits along the border of the uplands are fully In transitional peat layers in the genetic centres the composed of transitional cotton grass-Sphagnum rate of carbon accumulation has been a little lower, peat. In lagg fens surrounding the mineral islands on the average up to 27.4 g С nr2 y r 1 (Fig. 1, B).

the deposits are composed of both transitional and Transitional peat types on the slope positions show ombrotrophic kinds of peat. On a general background similar values for the rate of carbon accumulation.

of climatic changes during the Holocene and their On the periphery of the peatland in the transitional influence on the process of peat accumulation, the peat layers the carbon accumulation rate per year rate of peat growth and accordingly the carbon was maximal 44.7 g С nr2 y r 1.

accumulation rate appreciably differs for the different The values of annual carbon accumulation time periods, depending on the type of peat (fossil rate in the ombrotrophic part of the peat deposit plant remains composition) and the site position are appreciably different for the different types of within the peatland (Fig. 1 A, B). positions (genetic centres, slopes, and periphery).

The rate of a vertical growth of minerotrophic and The lowest carbon accumulation rate 19,2 g С nr2y r transitional peat in the genetic centres varied over (with a range 14.6-24.5) has been found in the a wide range from 0.23 till 0.56 mm y r 1 depending ombrotrophic peat layers in the centres. Noticeably on the type of peat that was deposited. The maximal 98 l/Vesf Siberian Peatlands and Carbon Cycle: Past and Present higher it was on the slopes 24.6 g С nr2 y r 1 (20.4- geomorphological conditions. Dense peat with high 32.2) and maximal carbon accumulation rates contents of carbon was accumulated at initial stages have been found on the periphery: on the average of development of minerotrophicand transitional bog.

33,0 g С nr2 y r 1 (32.9-34.8) (Fig.1, B). Rate of vertical growth of the bog have increased at The similar regularity was discovered for ombrotrophic stage of development, but the carbon the average long-term rate of peat and carbon accumulation rate have decreased due to of low of accumulation calculated on the basis of the total density sphagnum peat. The modern expansion of peat deposits (Fig. 2). the bog to adjoining waterless valleys is carried at CONCLUSIONS raise of water table and high rate of vertical peat Intense accumulation of peat and development accumulation on bog periphery. Thus in the central of a typical bog at Middle Taiga zone during parts of bog there is a decrease of vertical peat Holocene was determined by favorable climatic and growth.

REFERENCES 1. Yefremov, S.P., Yefremova, T.T., Melentieva, N.V. 1994. Carbon storage in peat mire ecosystem s. In: Carbon in mire in forest ecosystem s of Russia. Krasnoyarsk. Sukachev Institute of forest research: 128-146. [In Russian].

Section 1. Biodiversity, hydro-geochemistry and development of northern mires УДК 57.081 : 57. A SPATIALLY-EXPLICIT MODEL OF FEN DEVELOPMENT IN NORTHERN QUEBEC, CANADA Marianne White* and Serge Payette** Universite Laval, Biology Department, Centre for Northern Studies and Northern Research Chair in Disturbance Ecology, Quebec, Quebec, Canada.

*Email: marianne.white.2@ulaval.ca **Email: serae.payette@bio.ulaval.ca Patterned fens, also called aapa mire, are impact on water distribution and stocking in fens.

widespread across northern Quebec, particularly Water supply is more abundant in fen with a large in the James Bay lake plateau area. Fens are watershed. Water accumulation is more important in composed of two main elements, vegetation strings fen with thicker peat. Slope is negatively correlated and pools, alternating in a more or less ordered with degree of aqualysis because water flow is fashion. The surface of most fens have been greater in a steep fen than in a flat fen. A strong subjected to a recent deterioration by a phenomenon positive correlation was found between size and called «aqualysis», which consists in the formation depth of a pool. Multiple regression with mixed and enlargement of pools, due to vegetation decline effects model on all pools indicates that small pools in flooded depressions. Although the formation of tend to be round and then to become more elongated spatial pattern in fens has been addressed in several and sinuous while expanding. Small pools also tend studies, the spatial development of aqualysed fens to have a loose contour whereas large pools tend is little studied. We have analysed the morphology of to have a neat contour. The model also shows that pools and we developed an ecological model using deeper pools are located in thicker peat.

quantitative and space data of pool distribution. The Size distribution of pools in the 24 fens studied model is mainly based on the size structure of pools, suggests three developmental stages in fens:

i.e. the number of pools and their size and spatial expanding, declining and stationary (Leak, 1975;

arrangement. The research questions of the study Payette and Filion, 2010). Fens 5% aqualysed are: (1) according to which parameters some fens have a greater number of small pools and no large are patterned and others are not, (2) according to pool, suggesting an expanding pool population.


which parameters there are dry fens while others Non-patterned and heavily aqualysed fens have are aqualysed, (3) how pools develop and (4) how one or two very large pools, few small pools and no pools are distributed in a fen and according to which medium pools. Although size structure is not bell­ parameters. 24 fens were selected by stratified shaped, this distribution indicates a declining stage.

sampling according to degree of aqualysis and size. This trend suggests that the ecosystem is changing A complete mapping of these fens was performed towards the formation of a shallow lake (Engstrom, during summers 2009 and 2010 with a GPS 1200+ 1984). Finally, most fens show an inversed J shaped and a total station TC805 (Leica Geosystems ©). distribution of pool size indicating a stationary stage.

Each fen was also classified as patterned, partially The size structure of pools fits closely to the power patterned or not patterned. Field data were handled function model, suggesting that small pools have a with the software system ArcGIS 9.3 (Esri ©). higher regeneration density and a lower probability Data regression on the 24 fens indicates that of survival than larger pools.

slope and size are positively correlated with surface Further researches should be conducted in order pattern. Stepwise selection by AIC and univariate to know if the aqualysis phenomenon is active in linear regressions have been done on parameters boreal and subarctic peatlands under current wetter susceptible to influence degree of aqualysis. conditions.

Watershed area, peat thickness and slope have an REFERENCES 1. Engstrom, D. R. 1984. Lake developm ent in the boreal peatlands of southeastern Labrador, Canada. A rctic and Alpine Research 16: 447-452.

2. Leak, W. B. 1975. Age distribution in virgin red spruce and northern hardwoods. Ecology 56: 1452-1454.

3. Payette, S., Filion, L. 2010. La dendroecologie, Principes, m ethodes et applications: Presses de I’Universite Laval, Quebec, Q u e b e c : 358-360.

100 l/Vesf Siberian Peatlands and Carbon Cycle: Past and Present УДК 57.03 : 57. SATELLITE MONITORING OF SEASONAL AND INTERANNUAL CHANGES OF HYDROLOGICAL REGIME OF THE BOGGED REGIONS OF WESTERN SIBERIA E.A. Zakharova12, A.V. Kouraev32, M.V. Kolmakova43, V.A. Bazanov4, A.A. Skugarev4 A.E. Berezin4 S.N. Kirpotin4 V.A. Zemtsov4 S. Biancamaria356,,,,, N.M. Mognard 1 CNRM, Meteo-France, Toulouse, France 2 State Oceanography Institute, St. Petersburg branch, Russia 3 Universite de Toulouse;

UPS (OMP-PCA), LEGOS, F-31400 Toulouse, France 4 Tomsk State University, Tomsk, Russia 5 CNES;

LEGOS, F-31400 Toulouse, France 6 CNRS;

LEGOS, F-31400 Toulouse, France Western Siberia is a large region with mostly seasonal) and spatial (from local to regional) scales flat relief, which lead to formation of a multitude of through a multidisciplinary approach based on in situ interconnected natural objects - large and small and remote sensing data. Radar altimetry (ТОРЕХ/ rivers streams, large floodplains, lakes, bogs etc. Poseidon, Jason-1, GFO, ENVISAT), radiometry Flooded areas and bogs also act as a buffer zone, (SMMR, SSM/I) and optical data (Landsat) are used providing a dampening «sponge» effect on the water in combination with the in situ observations and the redistribution within the river system. Large area recent field studies done in 2008-2011. We present covered by rivers and wetlands results in high rate the variability of water level (from radar altimetry) of evaporation compared to any other large boreal and surface properties (from altimeter waveforms watershed. Two contrasting processes are actually parameters) for the 21 mid-size watersheds of the occurring in the southern and northern parts of the Ob' river system and Nadym, Pur and Taz rivers.

region. In the south, there is a progressive swamping Seasonal and interannual variability of water which leads to forest death. In the north, there is a abundance is studied using radar altimetry and thermokarst activity or thawing permafrost in paisas radiometry. We analyse the role of the snow cover of sub-arctic zone of Western Siberia. in the formation and seasonal distribution of runoff We present the results of systematization and in the region of Poluy, Nadym, Pur and Taz rivers classification of landscape patterns, as well as by using in situ and satellite estimates of the snow study of variability of hydrological processes in the water equivalent.

study region at different temporal (from multi-year to This research has been done in the framework of the Russian-French cooperation GDRI «CAR-WET-SIB», French ANR «IMPACT-Boreal» and «CLASSIQUE» projects and EU FP7 MONARCH-A project Section Carbon Sequestration and Gas Emission Carbon balance Накопление углерода и эмиссия парниковых газов Углеродный баланс West Siberian Peatlands and Carbon Cycle:

past and present Proceedings of the Third International Field Symposium, Khanty-Mansiysk, June 27 - July 5, 102 l/Vesf Siberian Peatlands and Carbon Cycle: Past and Present УДК 574. ДЕСТРУКЦИЯ РАСТИТЕЛЬНОГО ВЕЩЕСТВА В ТОРФЯНОЙ ЗАЛЕЖИ КИРСАНОВСКОГО БОЛОТА DECOMPOSITION OF PLANT BIOMASS IN THE PEAT SOIL IN “ KIRSANOVSKOE” BOG E.A. Головацкая1 Л.Г. Абзалимова2**, Е.В. Порохина *, E.A.Golovatskaya1 L.G. Abzalimova2**, E.V. Porochina *, 1 Институт мониторинга климатических и экологических систем СО РАН, Томск, Россия 2 Томский государственный педагогический университет, Томск, Россия *E-mail: aolovatskava@imces.ru **E-mail: botanik@tspu.ru Изучение процессов трансформации органи­ Sphagnum fuscum) и осоковой топи (Menyanthes ческого вещества приобретает большое значение trifoliata, Scheuchzeria palustris, Carex rostrata, в связи с изменением климата и возрастанием Andromeda polifolia, Eriophorum vaginatum) олиго уровня антропогенного воздействия на природ­ трофного болота Кирсановское, расположенного ные экосистемы. Знание количественных харак­ в Томском районе Томской области. Описание теристик круговорота элементов в болотных эко­ растительности приведено в (Головацкая и др., системах необходимо для изучения механизмов 2010). Растительный материал был высушен в их устойчивости и продуктивности и обоснования лабораторных условиях и развешен в нейлоно­ прогноза эволюции болотных экосистем в связи с вые мешочки (масса навески 3-6 г). Подготовлен­ изменением экологической обстановки. ные мешочки с растительным материалом за­ Целью работы является изучение скорости кладывали в торфяную залежь на глубину 10 см разложения растительных остатков растений- от поверхности в конце вегетационного периода торфообразователей в олиготрофной торфяной (сентябрь 2008 г.). Повторность опыта - 3-х крат­ почве болотных экосистем южнотаежной подзоны ная. Образцы были извлечены через 8, 12, 20 и Западной Сибири. 24 месяцев. В исходных образцах и после экспе­ Для определения скорости разложения римента разложения определяли убыль массы растений-торфообразователей применялся ме­ растительного вещества весовым методом, а так­ тод закладки растительности в торф (Козловская же изменение зольности, содержания углерода и и др., 1978). В августе-сентябре 2008 г. на болоте азота по общепринятым методикам.

были собраны свежие растения, характерные для Исследуемые растения можно разделить на сосново-кустарничково-сфагнового фитоценоза 3 группы по видовому составу и химическому со­ ставу. Сфагновые мхи характеризуются самым (Sphagnum angustifolium, Rubus chamaemorus, низким содержанием углерода (39,6%) и азота Sphagnum magellanicum, Vaccinium vitis-idea, (0,6%), и самым высоким отношением C/N (67), Ledum palustre, Chamaedaphne calyculata, а также являются самыми низко­ зольными (2,1%) среди изучае­ мых растений. У кустарничков отмечается самое высокое содер­ жание углерода (49,7%), среднее содержание азота (1,2%) и отно­ шение C/N (42) и средняя золь­ ность (2,6%). Для трав характерна максимальная зольность (4,1%), Ш высокое содержание азота (1,4%), среднее содержание углерода (42,7%) и минимальное отноше­ ние C/N (32).

В ходе эксперимента установ­ лено, что в целом потери массы растительного вещества за Осоковая топь Сосново-кустарнпчково-сфагновыи фитоценоз (рям) месяца составили от 13% (Sph.

Рисунок 1. Потери массы при разложении растений торфообразова- fuscum) до 79% (Menyanthes телей (% о т исходного веса). trifoliata). Среди сфагновых мхов Figure 1. Mass loss of plant matter (% from initial weight).

Section 2. Carbon Sequestration and Gas Emission. Carbon balance.

наиболее быстро разлагается Sphagnum angustifolium (60%), что соответствует литературным данным (Паршина, 2008). Поте­ ри массы листьев кустарничков составили 35-49% (рис. 1). При этом наиболее медленно разлага­ ются листья Andromeda polifolia и Vaccinium vitis-idea. Потеря массы трав за 2 года составила 36-80% (рис. 1). Среди трав низкая ско­ рость разложения отмечается для Eriophorum vaginatum. Следует отметить, что наибольшие потери массы наблюдаются в первые во­ семь месяцев эксперимента для Рисунок 2. Изменение содержания азота, углерода и зольности в рас­ всех растительных остатков, за ис­ тительных остатках при разложении (% о т исходного количества).

ключением сфагновых мхов, при­ Figure 2. Changes in concentration of carbon, nitrogen and ash in plant чем для Sphagnum angustifolium matter (% from initial concentration).

и Sphagnum magellanicum, скорость разложения Ход процесса минерализации определяется резко увеличивается после 8 месяцев экспери­ соотношением C/N. Изменение соотношения C/N мента, а для Sphagnum fuscum только после 12 в растительных остатках после разложения сви­ месяцев. детельствует о неравнозначных потерях углерода При разложении растительных остатков про­ и азота. При увеличении отношения C/N относи­ исходит вынос углерода, азота и зольных эле­ тельные потери азота выше, чем потери углерода.


ментов. За год эксперимента минимальные по­ Во всех растительных остатках соотношение C/N тери углерода наблюдаются у Sphagnum fuscum уменьшилось, что говорит о более медленном (рис. 2), а максимальные потери углерода по­ или равнозначном выносе азота по сравнению с лучены для Menyanthes trifoliata (71%). Вынос выносом углерода. Менее всего изменилось от­ углерода из растительных остатков кустарничков ношение C/N в травянистых растениях, за исклю­ составляет от 27% (Chamaedaphne calyculata) до чением Menyanthes trifoliata. Максимальные изме­ 35% (Vaccinium vitis-idea). нения произошли в остатках Menyanthes trifoliata В процессе разложения растительных остат­ и Sph. magellanicum (по сравнению с исходным ков может происходить как минерализация азота, отношение C/N снизилось в два раза).

так и иммобилизация (накопление) азота в рас­ В большинстве случаев в течение года при тительных остатках. Наши исследования пока­ разложении происходит снижение зольности ис­ зывают, что в некоторых растительных остатках следуемых растительных остатков (рис. 2). Ис­ (.Andromeda polifolia, Ledum palustre, Vaccinium ключение составляет Sphagnum fuscum, при vitis-idea, Rubus chamaemorus, Sphagnum fuscum) разложении которого наблюдается резкое уве­ отмечается повышение содержания азота, при личение зольности, аналогичные результаты для этом максимальное его накопление наблюдается Sphagnum fuscum получены Козловской с соавто­ у Sphagnum fuscum (рис. 2). Сведения о процес­ рами (Козловская и др., 1978). Наименьший вы­ сах иммобилизации азота при разложении расти­ нос зольных элементов получен для Eriophorum тельных остатков встречаются в литературе (Коз­ vaginatum (6%), а наибольшие потери зольных ловская и др., 1978;

Базилевич, Титлянова, 2008), элементов наблюдаются у Menyanthes trifoliata и но причины этого явления до конца еще не вы­ Scheuchzeria palustris.

яснены. Так, некоторые исследователи полагают, В целом, полученные результаты соответству­ что на первых стадиях разложения может наблю­ ют полученным ранее данным по скорости де­ даться повышение концентрации азота в субстра­ струкции органического вещества растений в тор­ те за счет деструкции безазотистых соединений, фяных залежах южно-таежной подзоны Западной азотфиксации и потребления азота гифами гри­ Сибири (Паршина, 2009).

бов из почвы (Базилевич, Титлянова, 2008).

ЛИТЕРАТУРА 1. Козловская, Л.С., Медведева, В.М., Пьявченко, Н.И. 1978. Динам ика органического вещества в процессе торф ообразо вания. Ленинград, Наука. 176 с.

2. Паршина, Е.К. 2009. Деструкция растительного вещества в болотных экосистемах таежной и лесотундровой зон Запад­ ной Сибири: Автореф. дис. канд. биол. наук. Томск. 23 с.

3. Базилевич, Н.И., Титлянова, А.А. 2008. Биотический круговорот на пяти континентах: азот и зольные элементы в при­ родных наземных экосистемах. Отв. ред. А.А. Тишков. Новосибирск: Изд-во СО РАН. 381 с.

104 l/Vesf Siberian Peatlands and Carbon Cycle: Past and Present УДК 631. ЭМИССИЯ МЕТАНА ИЗ ТУНДРОВЫХ ОЗЁР ЗАПАДНОЙ СИБИРИ METHANE EMISSION FROM TUNDRA LAKES OF WESTERN SIBERIA 77.77. Голубятников*, B.C. Казанцев L.L. Golubyatnikov*, V.S. Kazantsev Учреждение Российской академии наук Институт физики атмосфера им. А.М.Обухова РАН, Москва, Россия *E-mail: qolub@ifaran.ru Одним из естественных источников метана яв­ период измерений составляла 8.8°С и 11.4°С для ляются озера. Глобальная оценка эмиссии метана площадок Гыда и Ясавэй соответственно.

из озер оценивается в 8-48 Тг СН4/год (Bastviken Полевые исследования происходили в августе et all., 2004). Однако экспериментальные данные 2010 года. Измерения на озёрах проводились ме­ об эмиссиях метана из озер тундровой зоны до­ тодом статических камер (Глаголев и др., 2010 б).

статочно немногочисленны. К.Б. Бартлет (Bartlett Использовались пластиковые камеры размером et al., 1992) проводил измерения потоков метана 30x40x40 см со светоотражающим покрытием, на озерах тундровой зоны Аляски и оценил ин­ которые удерживались на поверхности воды с тенсивность этих потоков в 4-77 мгСН4 М'2суг1. помощью поплавков. Время экспозиции состав­ К. Вальтер (Walter et al., 2007), исследовавшая ляло 24-30 минут, в течение которого отбиралось термокарстовые озера на северо-востоке Рос­ четыре пробы камерного воздуха с промежутком сии, оценивает эмиссию метана из них в 64- в 8-10 минут. При этом первая проба отбиралась 78 мгСН4-м'2-сут1 Данных об интенсивности по­. в момент установки камеры на воду. В качестве токов метана из озер севера Западной Сибири пробоотборников использовались трёхкомпо­ очень мало. Целью данной работы была получе­ нентные одноразовые пластиковые шприцы. По­ ние экспериментальных данных о потоках мета­ сле отбора проб шприцы транспортировались на из озер тундровой зоны Западной Сибири и в лабораторию. Анализ концентрации метана их анализ. в каждом шприце проводился в трёх-пяти крат­ Исследования проводились на двух площад­ ной повторности на хроматографе «Кристалл ках тундровой зоны Западной Сибири: в южной 5000.1» с пламенно-ионизационным детектором.

тундре - Ясавэй (67°21’ с.ш., 78°54’ в.д.), и типич­ Удельный поток метана рассчитывался методом ной тундре - Гыда (70°54’ с.ш., 78°32’ в.д.). Пло­ линейной регрессии с весами.

щадка Ясавэй располагалась на водоразделе рек Полученные на основе экспериментальных Вэсакояха и Нуныяха, возле пос. Газ-Сале. Пло­ данных распределение вероятностей удель­ щадка Гыда была расположена в пойме р. Гыда, ных потоков метана (мгС м'2 часи) из тундровый неподалёку от одноимённого посёлка. На каж­ озер имеют следующие характеристики (1-ая дой площадке исследовались по 5 озёр. Сред­ квартиль/медиана/3-ья квартиль): для типичной няя температура приповерхностного воздуха в тундры - 0.16/0.26/0.37;

для южной тундры i I !

JJ Рисунок. П лотности вероятностей удельных потоков метана из озер типичной тундры (пунктир) и южной тундры (сплошная линия).

Section 2. Carbon Sequestration and Gas Emission. Carbon balance.

0.18.0.28/0.41. Медиана рассматриваемого рас- составленную на основе карты Романовой и др.

пределения для южной тундры имеет большее (1977), были определены площади озер в зонах значение по сравнению с медианой распределе- типичной и южной тундры. Используя имеющиеся ния для типичной тундры, что является вполне данные, были получены оценки годовой эмиссии ожидаемым результатом при учете климатиче- метана из озер рассматриваемых зон. Получен ских условий исследуемых районов. На основе ные оценки указывают на то, что годовая эмис экспериментальных значений эмиссий метана и сия метана из озер тундровой зоны составляет метода гистограмм с интервалами равной веро- не более 5% от региональной эмиссии метана с ятности были построены плотности вероятностей тундровой зоны Западной Сибири, оцененной с удельных потоков метана с озер рассматривав- помощью «стандартной модели» Вс7 (Глаголев и мых площадок (см. рис.). Используя электронную др., 2010 а).

типологическую карту болот Западной Сибири, Работа выполнена при поддержке Программы фундаментальных исследований Отделения наук о Земле РАН «Физические и химические процессы в атмосфере и криосфере, определяющие из­ менения климата и окружающей среды».

ЛИТЕРАТУРА 1. Глаголев, М.В., Клепцова, И.Е., Казанцев, B.C., Филиппов, И.В., Максютов, Ш.Ш. 2010 (а). Эмиссия метана из болотных ландш аф тов тундры Западной Сибири. Вест ник 7777УЗ(93): 78-86.

2. Глаголев, М.В., Сабреков, А.Ф., Казанцев, B.C. 2010 (б). Физикохимия и биология торфа. Методы измерения газообмена на границе почва-атмосфера. Томск: Изд-во ТГПУ. 104 с.

3. Романова, Е.А., Быбина, Р.Т., Голицына, Е.Ф., Иванова, Г.М., Усова, Л.И., Трушникова, Л.Г. 1977. Типологическая карта болот Западно-Сибирской равнины. М асштаб 1:2 500 000. Ленинград: ГУГК.

4. Bartlett, К.В., Crill, P.M., Sass, R.L., Harriss, R.C., Dise, N.B. 1992. Methane em issions from tundra environm ents in the Yukon Kuskokwim Delta, Alaska. Journal o f G eophysical Research 97: 16645-16660.

5. Bastviken, D., Cole, J., Pace, М., Tranvik, L. 2004. Methane em issions from lakes: Dependence of lake characteristics, two regional assessments, and a global estimate. G lobal Biogeochem. Cycles 18: GB4009, doi:10.1029/2004GB002238.

6. Walter, K.M., Smith, L.C., Chapin III, F.S. 2007. Methane bubbling from northern lakes: present and future contributions to the global methane budget. Philosophical Transactions o f the Royal Society A 365: 1657-1676.

106 l/Vesf Siberian Peatlands and Carbon Cycle: Past and Present УДК 574.4 : 504. МОДЕЛИРОВАНИЕ СОВМЕСТНОГО КРУГОВОРОТА УГЛЕРОДА И АЗОТА В ЭКОСИСТЕМАХ БОЛОТ ЛЕСНОЙ ЗОНЫ ЗАПАДНОЙ СИБИРИ В УСЛОВИЯХ ИЗМЕНЕНИЙ КЛИМАТА MODELLING THE COMBINED CARBON-NITROGEN CYCLE IN PEATLAND ECOSYSTEMS OF WESTERN-SIBERIAN FOREST AREA UNDER CLIMATE CHANGE H.H. Завалишин N. N. Zavalishin Институт физики атмосферы им. А.М. Обухова РАН, Лаборатория математической экологии, Москва, Россия E-mail: nickolos@ifaran.ru http://ifaran.ru/old/lme/Person/NNZ.htm Трансформации наземных экосистем вслед­ цикла, первая из которых состоит всего из двух ствие глобального изменения климата и ан­ блоков - фитомассы и мертвого органического тропогенной деятельности отражаются в функ­ вещества подстилки и опада. Поглощение фи ционировании их биогеохимических циклов. томассы животными-фитофагами и мортмассы сапрофагами, микроорганизмами и бактериями Концептуальные балансовые схемы круговоро­ учтено посредством дополнительных выходных тов органического вещества и азота в экосисте­ потоков. Взаимодействие между углеродным и мах переходного болота и елового леса южной тайги Европейской территории России, создан­ азотным циклами обеспечивается двумя основ­ ные в работах Н.И. Базилевич и А.А. Тишкова ными биохимическими механизмами, на которых (Базилевич и др., 1986;

Alexandrov et al., 1994), была построена одна из первых моделей круго­ стали не только источником численных данных ворота в экосистеме переходного болота в рабо­ о запасах и потоках углерода и азота в основных те (Логофет и Александров, 1985): 1) интенсив­ компонентах этих экосистем, но и базой знаний ность опада пропорциональна отношению C:N в о внутри- и межэкосистемных обменных процес­ фитомассе, и при недостатке азота повышается сах, чувствительных к климатическим изменени­ (азотное голодание растений);

2) интенсивность ям и антропогенным воздействиям. Однако такие разложения мертвого органического вещества уменьшается при увеличении отношения C:N подробные многокомпонентные схемы биогео­ химических циклов в экосистемах, как в этих в нем. Эти механизмы работают как в болот­ работах, редко встречаются в силу сложности ных, так и в лесных экосистемах (Alexandrov et измерений. Поэтому проводится агрегирование al., 1994). Форма потоковых функций выбрана сложных блоковых схем к более простым, кото­ согласно этим правилам, экспертным знаниям рые служат основой минимальных динамических и основным закономерностям биологического моделей биологического круговорота, отражаю­ круговорота (Базилевич и Титлянова, 2008). Ис­ щим основные биогеохимические процессы в пользуются линейные функции донорного и ре болотных экосистемах: фотосинтез и дыхание ципиентного типов и нелинейные вольтеровско­ го типа и с насыщением по одному из запасов растительности, опад, разложение и абиотиче­ (Zavalishin, 2008). Часть входных и выходных по­ ское окисление мертвого органического веще­ ства, дыхание деструкторов и потребителей фи- токов также описывается функциями с насыще­ томассы, торфообразование, межэкосистемный нием. Потоки могут зависеть от климатических обмен веществом. Это агрегирование осущест­ характеристик - средней температуры и суммы вляется на основе учета биологической формы осадков вегетационного сезона. Стационарные и функциональной роли каждого компонента точки модели отражают климаксные состояния круговорота и проведено для нескольких типов сукцессии, а потеря устойчивости равновесий со­ олиготрофных болот и сосняков таежной зоны ответствует переходам между состояниями. Ме­ Западной Сибири (Golovatskaya, Dyukarev, 2009;

тоды теории бифуркаций позволяют определить Ведрова, 1997;

Наумов и др., 2007). В результа­ границы устойчивости стационарных состояний те получена последовательность динамических модели в пространстве параметров, отвечающих за интенсивности ассимиляции углерода расти­ блоковых моделей совместного круговорота тельностью из атмосферы, торфообразования и углерода и азота с элементами гидрологического Section 2. Carbon Sequestration and Gas Emission. Carbon balance.

разложения мертвого органического вещества. колебательному режиму в зависимости от типа Эти параметры зависят от характеристик клима­ границы. Для моделирования последствий из­ та (среднегодовой температуры и суммы осад­ менения климата используются набор сценари­ ков) и гидрологического цикла (уровня болотных ев двух климатических моделей (MPIM-ECHAM5, вод, стока, влагосодержания верхнего слоя тор­ UKMO-HADGEM1), результаты которых включе­ фяной залежи). ны в 4-й отчет МГЭИК (2007), характеризующих­ Для переходного болота соседними с точки ся удвоением содержания С 02 в атмосфере со зрения сукцессии могут быть верховое, низинное скоростью 1% в год и постоянным уровнем после болота, луг или лес. Для южной тайги Западной удвоения до 2100 г. На локальном уровне в сред­ Сибири в качестве леса могут выступать сосня­ ней тайге Западной Сибири часть олиготрофных ки различных типов, а для средней и северной - болот может перейти в категорию сосняков, а бо­ пихтарники (Ведрова, 1997). Сочетание аналити­ лота переходного и низинного типов на этой тер­ ческих и численных методов теории бифуркаций ритории имеют тенденцию переходить в топяное позволяют найти границы устойчивости равно­ (безлесное) состояние. Однако рямы (верховые весий системы в пространстве параметров, отве­ болота, облесенные сосной) могут переходить чающих за интенсивность поглощения углерода как в сосняки, так и в категорию травяных топей.

из атмосферы, скорость торфообразования, ин­ Антропогенные воздействия в виде пожаров и тенсивность разложения мертвого органического торфоразработок вносят коррективы в траекто­ вещества подстилки. Перемещение через грани­ рии эволюции рассматриваемых типов леса и цы устойчивости соответствует переходу экоси­ болот.

стемы в другое стационарное состояние или к Работа поддержана Программой №11 Отделения наук о Земле РАН и проектом 10-05-00265а РФФИ ЛИТЕРАТУРА 1. A lexandrov;

G.A., Bazilevich, N.I., Logofet, D.O., Tishkov, A.A., Shytikova, T.E. 1994. Conceptual and m athem atical m odelling of m atter cycling in Tajozhny Log bog ecosystem. In: B.C.Patten et al. (eds.), W etlands and Shallow Continental W ater Bodies, SPB Academ ic Publishing, The Hague, The Netherlands, vol. 2: 45-93.

2. Golovatskaya, E.A., Dyukarev, E.A. 2009. Carbon budget of oligotrophic mire sites in the southern taiga of W estern Siberia.

Plant and Soil 315, №1-2: 19-34.

3. Zavalishin, N.N. 2008. Dynam ic com partm ent approach for modeling regimes of carbon cycle functioning in bog ecosystem s.

Ecological M odelling 213: 16-32.

4. Александров, Г.А., Логофет, Д.О. 1985. Д инамическая модель совместного круговорота органического вещества и азота в биогеоценозе переходного болота. В кн.: Математическое моделирование биогеоценотических процессов. М., Наука: 80-97.

5. Базилевич, Н.И., Гребенщиков, О.С., Тишков, А.А. 1986. Географические особенности структуры и функционирования экосистем. М., Наука.

6. Базилевич, Н.И., Титлянова, А.А. 2008. Биотический круговорот на пяти континентах: азот и зольные элементы в на­ земных экосистемах. Новосибирск: Изд-во СО РАН.

7. Ведрова, Э.Ф. 1997. Баланс углерода в сосняках Средней Сибири. Сибирский экологический журнал 4: 375-383.

8. Наумов, А.В., Косых, Н.П., М иронычева-Токарева, Н.П., Паршина, Е.К. 2007. Углеродный баланс в болотных экосисте­ мах Западной Сибири. Сибирский Экологический Ж урнал 5: 771-779.

108 l/Vesf Siberian Peatlands and Carbon Cycle: Past and Present УДК 504. НЕКОТОРЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ИЗУЧЕНИЯ ЭЛЕМЕНТОВ УГЛЕРОДНОГО БАЛАНСА БОЛОТ В СТАЦИОНАРНЫХ УСЛОВИЯХ SOME RESULTS OF STUDY OF ELEMENT CARBON BALANCE IN BOGS IN STATIONARY CONDITIONS Л.И. Инишева L.l. Inisheva ГОУ ВПО Томский педагогический университет, Россия E-mail: inisheva@mail.ru В следующем году исполнится 20 лет с на­ до глубины 2-3 м отбираются образцы торфа на чала действия Киотского протокола, а состо­ биохимический анализ. Также изучается хими­ явшаяся 16-я Конференция Сторон Рамочной ческий состав болотных вод.

конвенции ООН об изменении климата, завер­ Баланс углерода в болотных экосистемах определяется двумя основными процессами:

шившая работу 10 декабря 2010 года в г. Канкун (Мексика) с участием представителей 194 госу­ накоплением углерода в процессе фотосинтеза дарств, не смогла принять каких-либо решений и выделением С 02 и СН4 при гетеротрофном о заключении преемника Киотского протокола. дыхании и разложении органического вещества Это свидетельствует о том, что за прошедший (торфогенез). Третья составляющая баланса период не все получены ответы на возникшие углерода - вынос подвижных соединений угле­ в связи с изменением климата вопросы. Боль­ рода с поверхностным и подземным стоком. В шей частью это объясняется разрозненностью данной работе рассмотрим результаты исследо­ ученых, занимающихся данной проблемой. В ваний по второй и третьей составляющим урав­ результате все работают по мере своих сил и нение баланса углерода.

возможностей, решая конкретные задачи, кото­ ДИОКСИД УГЛЕРОДА рые трудно объединяются в одну теорию, вслед­ По литературным данным эмиссия С 02 с ствие использования разных методик, объектов поверхности олиготрофных болот составляет и оборудования. 87 - 2565 мг С 02 м_ год'1 (3). Наши исследова­ Целью наших многолетних исследований ния показали, что суммарный поток С 02 из­ (1986-2010 гг.) было изучение баланса углерода меряется величинами в среднем по нативным в торфяных залежах на болотных стационарах олиготрофным болотным комплексам в разные (1, 2). В течение вегетационных периодов на годы исследований от 165 до 500 г С 02 м'2год' опорных пунктах олиготрофных и эвтрофных (45,1-136,6 гС м'2годи). В результате активного болот изучается динамика прироста биомассы протекания процесса торфогенеза по всей глу­ растений, газовый режим торфяных залежей бине торфяной залежи (экстремальные значе­ «peepers» - методом до глубины 2 - 3 м и прово­ ния 0,06-4,16 ммоль/л), что было подтверждено многолетним изучением динамики газового со­ дится определение концентрации С 02 и СН4 на газовом хроматографе «Кристалл-2000». В этих става, углеродный баланс олиготрофного ланд­ же пунктах заложены стационарные датчики для шафтного профиля заболоченного водосбора наблюдений за температурным и окислительно­ имеет следующий вид (таблица).

восстановительным режимами, уровнем болот­ Влияние осушения на динамику эмис­ сии диоксида углерода изучается на натив­ ным вод. Измерения эмиссии С 02 (первоначаль­ но абсорбционным методом) и СН4 проводится ном и осушенном (лесомелиорация) сосново камерно-статистическим методом. Ежемесячно кустарничково-сфагновом болоте (стационар Таблица 1. Элементы углеродного баланса на олиготрофно сопряженных ландшафтах, (г С мг2год' ) Позиция на ландшафтном Поступление Выделение Депонирование Вынос углерода со стоком вод профиле углерода углерода углерода Трансаккумулятивная 169, 267,3 97,6 Транзитная 235,2 66,9 168,3 Автономная 158,0 65,2 92,8 Среднее для всего профиля 220,0 76,6 143,6 6, Section 2. Carbon Sequestration and Gas Emission. Carbon balance.



Pages:     | 1 |   ...   | 3 | 4 || 6 | 7 |   ...   | 10 |
 





 
© 2013 www.libed.ru - «Бесплатная библиотека научно-практических конференций»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.