Функционирование криогенных экосистем Северной Евразии и Аляски

• Автор: Карелин, Дмитрий Витальевич
• Шифр специальности: 03.00.16
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 507 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ

ГЛАВА 1. ВВЕДЕНИЕ В ПРОБЛЕМУ И ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1. Значение физиологического подхода в изучении экосистем

1.2. Углеродный баланс, основные термины и понятия

1.3. Криогенные экосистемы и их значение

1.4. Основные этапы изучения тундры, эволюция проблематики исследований и полученные результаты. Международная биологическая программа и современный этап
ГЛАВА 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ, ИХ ОБСУЖДЕНИЕ. КРАТКИЕ ОПИСАНИЯ РАСТИТЕЛЬНОСТИ, ПОЧВ, РЕЛЬЕФА И КЛИМАТА

ОСНОВНЫХ СТАЦИОНАРОВ.

2.1. Источники оригинальной и литературной информации

2.2. Природные условия мест проведения полевых работ.

2.3. Методы измерения газовых и тепловых потоков и сопутствующих метеорологических параметров.
2.4. Методика оценки параметров активного слоя почвы.
2.5. Методы исследования растительного покрова.
2.6. Методики специальных исследований.
2.7. Использование расчетных методов.
2.8. Регрессионное моделирование углеродных потоков на стационаре Тальник
2.9. Использование геоинформационного подхода.
2 Приемы статистической обработки
ГЛАВА 3. ФАКТОРЫ, ПРИЗНАКИ, КОМПОНЕНТЫ И ГРАНИЦЫ КРИОГЕННЫХ ЭКОСИСТЕМ.
3.1. Криогенные биогеоценозы, их особенности, разнообразие, распространение, типизация и сравнение с другими наземными экосистемами.
3.2. Классификация и зонирование криогенных экосистем.
3.2.1. Сравнительная роль абиотических факторов и почвсннобиоцснотических признаков в зонировании криогенных экосистем
3.2.2. Классификация зональных криогенных экосистем методами дискриминантного
анализа.
3.2.3. Применение классификационных функций к горнозональным и кочкарным сообществам
3.2.4. Факторные и пространственные ниши зональных сообществ криоэкосистем
3.2.5. Сравнение данных экспертного зонирования и результатов кластеризации криогенных сообществ.
3.3. Необходимые и достаточные признаки криогенных экосистем.
3.4. Заключение
ГЛАВА 4. ОБМЕННЫЕ ПРОЦЕССЫ В КРИОГЕННЫХ ЭКОСИСТЕМАХ ЗНАЧЕНИЕ ПРОСТРАНСТВЕННОГО И ВРЕМЕННОГО МАСШТАБОВ.
4.1. Характерные скорости валовой продукции и разложения. Углеродный баланс, его суточная и сезонная динамика и основные предикторы. Влияние температуры,
фотосинтетически активной радиации и роль запасов фитомассы. Температура и чистый поток С температурный порог направленности углеродного баланса
4.2. Валовое дыхание и его составляющие
4.3. Внутрисезонные изменения концентрации и запасов С в почве.
4.4. Компоненты валовой первичной продукции
4.5. Сопряженность параметров углеродного цикла в разных пространственных
и временных масштабах
4.6. Активный и зимний периоды существования тундры. Зимняя эмиссия и дыхание
4.7. Участие метана в углеродном балансе криогенных экосистем
4.8. Годовой бюджет углерода в криогенных экосистемах
4.9. Энергетический баланс криоэкосистемы
4 Роль гидрологического режима. Влажность почвы и уровень надмерзлотных вод. Водный баланс.
4 Факторы пространственновременной изменчивости активного слоя многолетней мерзлоты. Значение почвеннорастительного покрова в энергобалансе тундры и сохранении мерзлоты.
4 Заключение
ГЛАВА 5. РАЗВИТИЕ И РАВНОВЕСНОЕ СОСТОЯНИЕ КРИОГЕННЫХ ЭКОСИСТЕМ
5.1. Длительное существование криоэкосистемы как ландшафтного комплекса гидроморфных и автоморфных элементов. Существуют ли в тундрах циклические сукцессии с точки зрения Сбаланса Примеры предполагаемых циклических сукцессий па уровне элементов рельефа
5.2. Послепожарные сукцессии в южных кустарничковых тундрах. Скорость восстановления основных потоков и резервуаров углерода.
5.3. Модели углеродного баланса тундровых ландшафтов зависимости, полученные для нано и микромасштаба, подходят для макро и мегамасштабов регрессионный и геоинформационный подходы
5.4. Изменения тундровых экосистем в результате длительного подогрева и избытка СС2 в районах геотермальной активности естественная модель потепления климата. .
5.5. Заключение
ОСНОВНЫЕ ЗАКЛЮЧЕНИЯ
БЛАГОДАРНОСТИ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Район расположен в области со среднегорным рельефом, где небольшие хребты и гряды м н. Источники находятся в защищенной от ветров долине р. Гильмимливссм. Пойма высотой от 0. Источники расположены на первой надпойменной террасе преимущественно по ее правому берегу. Здесь на участке 0 на 0 м выявлено пять групп источников, которые соединяются теплыми ручьями. Источники слабогазирующис, состав газов в 2 . С . СН4 2. Экосистемы термальных источников. В результате газирования концентрация С в воздушном слое, прилегающем к поверхности источников, достигает 0 наши данные. Суммарный дебет воды составляет л с1, ее температура на выходах от до С там же. Отсутствие метеостанции в этом районе не позволяет дать точной характеристики местного климата. Однако, ввиду незначительного удаления от побережья Берингова моря около 0 км его основные характеристики соответствуют стационару Лаврентия. Огличия заключаются в меньшем количестве осадков и несколько большей континентальности. По имеющимся у нас летним данным, скорость ветра в закрытой долине несколько ниже, чем на открытых участках тундры. Однако существенно большее значение для зимующих здесь растений имеет большее накопление снега. В соответствии с целями исследования, были выделены 3 основные группы экосистем 1 находящиеся под стоместным действием повышенных концентраций С и температуры, 2 находящиеся под воздействием только температуры, 3 экосистемы на многолетней мерзлоте, рассматриваемые в качестве контрольных. В результате были выбраны 5 экосистем для исследований углеродного цикла пять, а не шесть, т. С и температуры не удалось обнаружить кустарниковых сообществ. Растительность увлажненной осоковой экосистемы 1, находящейся иод совместным действием повышенной концентрации С и температуры, представлена x i высота до см, проективное покрытие , высота до см, покрытие и мха i i покрытие . В увлажненной термальной экосистеме 2 растительный покров состоял из Сагех i высота до см, покрытие , набора видов разнотравья i i, Vi i и др. Увлажненная контрольная экосистема 3 располагалась на второй надпойменной террасе в 0 м от русла р. Гильмимливеем. Ее покров состоял из x высота до см, покрытие и мхов . В дренированной термальной экосистеме 4 доминировали кустарники ix , осоковые x i и x i , разнотравье Vi i, i ii, i с общим покрытием и мох i i . В дренированной контрольной экосистеме 5 покров слагали кустарники ix покрытие , xii , кустарнички Vii viii , 5, осоковые x и . Присутствовали i, , i iii. Сильно развит покров из мхов и лишайников . Хотя над самим источником концентрация углекислого газа достигала 0 , в области, занятой экосистемой 1, концентрация С существенно от 0 до 0 колебалась в зависимости от скорости и направления ветра и времени суток. В среднем превышение концентрации углекислого газа в экосистеме 1 над прочими составило . Сравнение абиотических характеристик экосистем приведено в табл. Таблица 2. Характеристики термальных 1,4, 5 и контрольных экосистем 2,3 стационара Иони июльавгуст . Усреднение велось за сезон но повторностям п . Нет 8. И.7 . Нет 2 5. Нет 4 1. Несмотря на то, что средние за вегетационный сезон температуры почвы в сравниваемых местообитаниях были существенно различны на глубине см температура почвы была 5С в контрольных биотопах, и С в геотермальных критерий, р 0. С р 0. В термальных биотопах с повышенным содержанием СО2 температура в почвенном профиле была максимальной среди исследованных экосистем С на глубине см. Стационар Сюапл , пов Сюарл . Аляска. США фото А, приложение. Работы проводились автором в июнеавгусте г. Этот район представляет типичные хорошо развитые кочкарные тундры широко распространенные в центре пова, с участками крупных ивняков до 2 м вдоль рек и ручьев, в местах защищенных от ветра, и значительными пространствами моховолишайниковой тундры. Стационар расположен в 0 км к востоку от побережья Берингова моря и пос. Ном. Территория относится к зоне прерывистой мерзлоты с небольшой мощностью около м. Пробные площади были расположены на высоте 0 м н. Т4, 4.