Потоки углерода в болотных экосистемах южной тайги Западной Сибири

• Автор: Головацкая, Евгения Александровна
• Шифр специальности: 03.02.08
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Томск
• Количество страниц: 325 с. : ил.

Содержание
Введение

Глава 1. КРУГОВОРОТ УГЛЕРОДА В БОЛОТНЫХ

ЭКОСИСТЕМАХ И ЕГО СОСТАВЛЯЮЩИЕ

1.1. Потоки углерода и климатическая функция болот

1.2. Особенности круговорота углерода в болотных экосистемах

1.2.1. Биологическая продуктивность болот

1.2.2. Трансформация органического вещества растений

1.2.3. Эмиссия С02 и СН4 болотами

ГЛАВА 2. ОБЪЕКТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

2.1. Природные условия территорий исследования
2.1.1. Климатические условия
2.1.2. Почвы и растительность
2.1.3. Характеристика болотных фитоценозов
2.2. Ключевой участок «Бакчарский»
2.2.1. Ландшафтный профиль олиготрофного болота «Бакчарское»
2.2.2. Участок № 5 торфяного месторождения
«Васюганское»
2.2.3. Эвтрофное болото «Самара»
2.3. Ключевой участок «Тимирязевский»
2.3.1. «Кирсановское» болото
2.3.2. «Тимирязевское» болото
ГЛАВА 3. МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
3.1. Биологическая продуктивность
3.2. Запасы и продукция древесного яруса
3.3. Скорость разложения растений-торфообразователей
3.4. Эмиссия С
3.5. Баланс углерода
3.6. Метеорологические и гидротермические наблюдения
3.6.1. Погодные условия
3.6.2. Гидротермические условия торфяных залежей
3.7. Маршрутные исследования
3. 8. Общетехнические и физико-химические свойства
ГЛАВА 4. БИОЛОГИЧЕСКАЯ ПРОДУКТИВНОСТЬ ОЛИГОТРОФНЫХ И ЭВТРОФНЫХ БОЛОТНЫХ ФИТОЦЕНОЗОВ
4.1. Ключевой участок «Бакчарский»
4.1.1. Запасы фитомассы и мортмассы
4.1.2. Динамика запасов фитомассы и мортмассы
4.1.3. Чистая первичная продукция
4.2. Ключевой участок «Тимирязевский»
4.2.1. Запасы фитомассы на болотных фитоценозах
ключевого участка «Тимирязевский»
4.2.2. Динамика запасов фитомассы
4.2.3. Чистая первичная продукция болотных фитоценозов ключевого участка «Тимирязевский»
4.3. Продукция древесного яруса олиготрофных болот
4.3.1. Характеристика древостоя и запасы фитомассы
древесного яруса
4.3.2. Чистая первичная продукция древесного яруса
Краткие выводы
ГЛАВА 5. РАЗЛОЖЕНИЕ РАСТИТЕЛЬНЫХ ОСТАТКОВ В
ТОРФЯНЫХ ПОЧВАХ ОЛИГОТРОФНЫХ И ЭВТРОФНЫХ БОЛОТ
5.1. Динамика разложения сфагновых мхов
5.2. Динамика разложения кустарничков
5.3. Динамика разложения трав
5.4. Скорость разложения корней трав и кустарничков

5.5. Влияние химического состава растений на скорость
деструкции
5.6. Продукция и деструкция растений-торфообразователей
Краткие выводы
ГЛАВА 6. ЭМИССИЯ С02 С ПОВЕРХНОСТИ ТОРФЯНОЙ ЗАЛЕЖИ
ОЛИГОТРОФНЫХ И ЭВТРОФНЫХ БОЛОТ
6.1. Суточная динамика эмиссии С02 с поверхности
олиготрофного болота
6.2. Влияние внешних факторов на интенсивность эмиссии С
с поверхности олиготрофного болота
6.3. Сезонная динамика выделения С02 с поверхности олиготрофных и эвтрофных болот ключевого участка «Бакчарский»
6.4. Сезонная динамика выделенияС02 с поверхности олиготрофных болот ключевого участка «Тимирязевский»
6.5. Интенсивность эмиссии С02 в зимний период
6.6. Интенсивность выделения С02 с разных глубин торфяной
залежи
6.7. Эмиссия метана болотными экосистемами
Краткие выводы
ГЛАВА 7. ЗАПАСЫ УГЛЕРОДА В БОЛОТНЫХ ЭКОСИСТЕМАХ И
СКОРОСТЬ АККУМУЛЯЦИИ УГЛЕРОДА БОЛОТАМИ
7.1. Запасы углерода в торфяных залежах исследуемых
болотных экосистем
7.2. Скорость аккумуляции углерода болотами
Краткие выводы
ГЛАВА 8. БАЛАНС УГЛЕРОДА БОЛОТНЫХ ЭКОСИСТЕМ И
ЕГО РЕГИОНАЛЬНАЯ ОЦЕНКА
8.1. Круговорот углерода в болотных экосистемах

почти всегда положительна и наиболее тесная (Вомперский, 1994; Головацкая и др., 2008; Калюжный, Лавров, 2008; Карелин, Замолодчиков, 2008; Наумов, 1994; Bubier et al., 2003; Heikkinen et al., 2004; Lafleur et al, 2005; Naumov, 2004). Сильная зависимость также наблюдается между интенсивностью эмиссии углекислого газа и уровнем грунтовых вод, более слабая положительная зависимость выявлена между эмиссией и влажностью торфяной залежи (Кудеяров, 1999).
Кроме того, выявлено, что значительное влияние на интенсивность эмиссии ССЬ (в 46 % случаев) оказывает тип растительности. Однако обнаружено, что тип болота (низинный, переходный, верховой) не оказывает влияния на интенсивность выделения углекислого газа, но в тоже время на величину потока С02 из болотных почв может оказывать влияние ботанический состав торфов, слагающих торфяную залежь (Кудеяров, 1999; Глухова, Ковалев и др., 1999; Инишева, Дементьева, 2000). То есть, независимо от типа болот, важную роль в эмиссии С02 играет ботанический состав нижележащих слоев торфа.
В последние годы, в связи с возросшим интересом к балансу углерода болотных экосистем, значительно увеличилось количество натурных оценок потока С02 с поверхности болот (табл. 2). За рубежом очень распространен метод «eddy correlation» для оценки баланса углерода болот, однако встречается и достаточное количество измерений выполненных камерным методом. В России такие исследования впервые были предприняты С. Э. Вомперским (1968) в 1961— 1965 гг. в Ленинградской области. Позднее исследованием выделения С02 из болот занимались К. И. Кобак (1988), Н. С. Паников и др. (1993, 1995, 1999), А. В. Наумов (1994, 1997, 2004) и др.
По оценкам С. Э. Вомперского (1968) интенсивность потока С02 с поверхности лесных болот за вегетационный период находилась в пределах 50-250 мгС02/м2ч. Согласно К. И. Кобак (1988) верховое болото в Ленинградской области выделяло летом не более 87-133 мгС02/м2ч, в среднем за сезон 2,1-2,5 гС02/м2сут, а сосново-сфагновое болото в июле-августе в среднем 258 мгС02/м2ч.