ЛЕСОВЕДЕНИЕ, 2018, № 4, С. 273-284


ПРОСТРАНСТВЕННАЯ ДИФФЕРЕНЦИАЦИЯ СОДЕРЖАНИЯ УГЛЕРОДА В ТОРФЯНЫХ ПОЧВАХ БОЛОТНЫХ ЕЛЬНИКОВ ВОСТОЧНОГО МАКРОСКЛОНА КУЗНЕЦКОГО АЛАТАУ
Т. Т. Ефремова, А. Ф. Аврова, С. П. Ефремов
Институт леса им. В.Н. Сукачева СО РАН
Россия, 660036 Красноярск, Академгородок, 50/28
E-mail: efr2@ksc.krasn.ru, avrova@ksc.krasn.ru


Поступила в редакцию 02.03.2017 г.
Гетерогенность содержания углерода в почвах болотных ельников заторфованных речных долин определяется в общих чертах геоморфологическими особенностями торфяного массива: уклоном к основному руслу внутриболотной речки и микрорельефом поверхности – моховыми буграми и понижениями между ними. В связи с высокой зольностью торфа использовали два способа расчета содержания углерода – на беззольное вещество (Сz, %) и навеску (Сm, %), благодаря чему выявлено два типа пространственной неоднородности – анизотропия и глобальный тренд, соответственно. Глобальный тренд – от русла к рукаву речки – обусловлен дифференцированным поступлением в период весеннего половодья минеральных веществ (аллювия), что и определяет регрессионную связь содержания углерода с зольностью торфяной почвы высокой тесноты (R2 = 0.89). Содержание Сm в поперечном направлении “русло–рукав” характеризуется как континуально-дискретное: относительная однородность (континуальность) определяется в большей мере уклоном поверхности болота к основному руслу, дискретность – микрорельефом и удаленностью дренирующих систем. Содержание Сz (в пересчете на беззольное вещество) проявляет незначительное пространственное разграничение в продольном направлении, которое слабо соотносится с характером микрорельефа, зольностью торфа и в большей мере соответствует понятию анизотропии. Линейная скорость прироста торфа за почти тысячелетний период формирования болотного массива составляла в среднем 1.12 мм год–1 и обеспечивала накопление 28.3 кг га–1 год–1 органического вещества и 8.9 кг С га–1 год–1. Пул органического углерода в почвенных горизонтах 0–100 см болотных ельников восточного склона Кузнецкого Алатау предварительно оценивается в 13.7´106 т. Состояние коренных болотных ельников можно отнести к числу индикаторов региональных изменений климата в сторону сухости.
Ключевые слова: содержание углерода, пространственная неоднородность свойств, лесные торфяные почвы, болотные ельники, методы многомерного статистического анализа.
DOI: 10.1134/S002411481804006X


СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ



  • Вомперский С.Э., Иванов А.И., Цыганова О.П., Валяева Н.А., Глухова Т.В., Дубинин А.И., Глухов А.И., Маркелова Л.Г. Заболоченные органогенные почвы и болота России и запас углерода в их торфах // Почвоведение. 1994. № 12. С. 17–25.

  • Глазовская М.А. Педолитогенез и континентальные циклы углерода. М.: Книжный дом «ЛИБРОКОМ», 2009. 336 с.

  • Глухова Т.В., Вомперский С.Э., Ковалев А.Г. Эмиссия СО2 с поверхности олиготрофных болот южно-таежной зоны Европейской территории России с учетом микрорельефа // Почвоведение. 2014. № 1. С. 48–58.

  • Ефремов С.П., Ефремова Т.Т., Мелентьева Н.В. Запасы углерода в экосистемах болот // Углерод в экосистемах лесов и болот России. Красноярск: Институт леса СО РАН, 1994. С. 128–139.

  • Ефремова Т.Т., Аврова А.Ф., Ефремов С.П. Морфолого-генетические типы подстилок болотных ельников // Сибирский лесной журнал. 2015. № 1. С. 58–74.

  • Ефремова Т.Т., Ефремов С.П., Мелентьева Н.В. Запасы и содержание соединений углерода в болотных экосистемах России // Почвоведение. 1997. № 12. С. 1470–1477.

  • Инишева Л.И., Головацкая Е.А. Элементы углеродного баланса олиготрофных болот // Экология. 2002. № 4. С. 261–266.

  • Котляков В.М. О причинах и следствиях современных изменений климата // Солнечно-земная физика. 2012. Вып. 21. С. 110–114.

  • Кудеяров В.Н. Современное состояние углеродного баланса и предельная способность почв к поглощению углерода на территории России // Почвоведение. 2015. № 9. С. 1049–1061.

  • Кудеяров В.Н., Заварзин Г.А., Благодатский С.А., Борисов А.В., Воронин П.Ю., Демкин В.А., Демкина Т.С., Евдокимов И.В., Замолодчиков Д.Г., Карелин Д.В., Комаров А.С., Курганова И.Н., Ларионова А.А., Лопес де Гереню В.О., Уткин А.И., Чертов О.Г. Пулы и потоки углерода в наземных экосистемах России. М.: Наука, 2007. 315 с.

  • Миронычева-Токарева Н.П., Косых Н.П., Паршина Е.К. Компоненты углеродного баланса на болотах средней тайги и лесотундры Западной Сибири // Торфяники Западной Сибири и цикл углерода: прошлое и настоящее: Материалы Второго Международного полевого симпозиума (Ханты-Мансийск, 24 августа – 2 сентября 2007 г.) / Под ред. Акад. С.Э. Вомперского. Томск: Изд-во Научно-технической литературы, 2007. С. 117–119.

  • Научно-прикладной справочник по климату СССР. Вып. 21. Кн. 2. Красноярский край, Тувинская АССР. Л.: Гидрометеоиздат, 1990. 408 с.

  • Орлов Д.С., Бирюкова О.Н. Запасы углерода органических соединений в почвах Российской Федерации // Почвоведение. 1995. № 1. С. 21–32.

  • Орлов Д.С., Бирюкова О.Н., Розанова М.С. Дополнительные показатели гумусного состояния почв и их генетических горизонтов // Почвоведение. 2004. № 8. С. 918–926.

  • Орлова М.А., Лукина Н.В., Камаев И.О., Смирнов В.Э., Кравченко Т.В. Мозаичность лесных биогеоценозов и продуктивность почв // Лесоведение. 2011. № 6. С. 39–48.

  • Пьявченко Н.И. Степень разложения торфа и методы ее определения. Красноярск, 1963. 55 с.

  • Рыжова И.М., Подвезенная М.А. Пространственная вариабельность запасов органического углерода в почвах лесных и степных биогеоценозах // Почвоведение. 2008. № 12. С. 1429–1437.

  • Турнас П.А. Сельскохозяйственное освоение болот и заболоченных земель. М.: Колос, 1966. 249 с.

  • Халафян А.А. STATISTICA 6. Статистический анализ данных: Учебник. 3-е изд. М.: ООО «Бином-Пресс», 2007. 515 с.

  • Boreal peatland ecosystems / Eds. R.K. Wieder, D.H. Vitt. Berlin, Heidelberg: Springer-Verlag, 2006. 437 p.

  • Limpens J., Berendse F., Blodau C., Canadell J.G, Freeman C., Holden J., Roulet N., Rydin H., Schaepman-Strub G. Peatlands and the carbon cycle: from local processes to global implications – a synthesis // Biogeosciences. 2008. N 5. Р. 1475–1491.

  • Vitt D.H., Wieder R. Kelman S.K.D., Faller S. Decomposition and Peat Accumulation in Rich Fens of Boreal Alberta, Canada // Ecosystems. 2009. N 12. Р. 360–373.