Потоки метана на переходном болоте среднетаежной подзоны Республики Коми: результаты трех лет наблюдений
Автор: Сивков М.Д., Патова Е.Н.
Журнал: Известия Коми научного центра УрО РАН @izvestia-komisc
Рубрика: Биологические науки
Статья в выпуске: 3 (35), 2018 года.
Бесплатный доступ
В подзоне средней тайги в 2011-2014 гг. камерным методом измерены годовые удельные потоки метана на евтрофном пойменном болоте, расположенном в бассейне р. Сысола (Республика Коми). Годовая эмиссия метана на исследованном болоте в разные годы составила 15,8 - 36,9 г СН4 м-2, удельные потоки метана в вегетационный период находились в диапазоне от 14,4 до 30,5 г СН4 м-2, в зимний сезон - от 1,4 до 6,4 г СН4 м-2. Максимальные сезонные удельные потоки метана, как и среднесуточные температуры, наблюдали в вегетационном сезоне 2013 г. Доля эмиссий метана зимой в исследованные годы составляла от 8,8 до 19,3% от годовых потоков. Для изучаемого болота получена простейшая модель, базирующаяся на предикторе температуры в 30-сантиметровом торфяном горизонте, с помощью которой возможно с достаточной степенью точности моделировать как летние, так и зимние эмиссии метана. Полученные данные могут быть использованы для оценки региональных потоков метана из переувлажненных переходных болот европейского Северо-Востока.
Эмиссия метана, переходные пойменные болота, европейский северо-восток
Короткий адрес: https://sciup.org/149128787
IDR: 149128787 | УДК: 631.41 | DOI: 10.19110/1994-5655-2018-3-34-45
Methane fluxes from the transitional swamp in the middle taiga zone of the Komi Republic: results of three-year observations
The annual methane fluxes from eutrophic floodplain swamp were studied. The sampling spot is located in the basin of the Sysola River (Komi Republic) in the middle taiga zone (61˚33'25.0˝ N, 50˚46'28˝ E). The vascular plant flora of the examined swamp is represented by Carex aquatilis, C. vesicaria, Eriophorum polystachion, E. vaginatum, Menyanthes trifoliata, Comarum palustre, Equisetum fluviatile, Oxycoccus quadripetalus, Andromeda polifolia, Alnus incana, Betula pubescens, Pinus sylvestris. Moss cover is formed by different species from Sphagnum genus with Sphagnum girgensohnii as the dominant one. The year- round measurements of the methane emissions were carried out in 2011-2014 by “closed dark chambers” method. We measured the main climatic parameters and environmental factors which affect methane emissions (air and peat temperature at different depths, the level of swamp waters). Methane dynamics in the swamp water was studied. The annual methane emission from the floodplain swampduring research period was in the range of 15.8 - 36.9 g CH4 m-2. During vegetation period, methane fluxes ranged from 14.4 to 30.5 g CH4 m-2, in winter - from 1.4 to 6.4 g CH4 m-2. The maximum seasonal fluxes of methane were observed during growing season of 2013. That was the period with the highest average daily temperatures. Methane emission during winter was from 8.8 to 19.3% from the annual fluxes. For the studied swamp, we obtained the simplest prediction model which is based on temperature in a 30 cm peat horizon as a predictor. It allows to model fluxes with high sufficiency and accuracy for both summer and winter seasons. In future, the obtained data can be used to estimate regional flows of methane from the transitional floodplain swamps in the European Northeast.
Список литературы Потоки метана на переходном болоте среднетаежной подзоны Республики Коми: результаты трех лет наблюдений
- Ciais P., Sabine C., Bala G., Bopp L. et al. Carbon and Other Biogeochemical Cycles//Climate Change. The Physical Science Basis. Contribution of Working Group I to the Fifth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change/Stocker, T.F., D. Qin, G.-K. Plattner, M. Tignor, S.K. Allen, J. Boschung, A. Nauels, Y. Xia, V. Bex and P.M. Midgley (eds.). Cambridge University Press, Cambridge, United Kingdom and New York, NY, USA, 2013. 570 p
- Леса Республики Коми/Г.М. Козубов, А.И. Таскаев, С.В. Дегтева, В.А. Мартыненко, И.В. Забоева, К.С. Бобкова, Э.П. Галенко/Отв. ред. Г.М. Козубов, А.И. Таскаев. М., 1999. 332 с
- Углерод в лесных и болотных экосистемах особо охраняемых природных территорий Республики Коми/Отв. ред. К.С. Бобкова, С.В. Загирова. Сыктывкар: Институт биологии Коми НЦ УрО РАН, 2014. 202 с
- Мигловец М.Н., Загирова С.В., Михайлов О.А. Эмиссия метана в растительных сообществах мезоолиготрофного болота средней тайги//Теоретическая и прикладная экология. 2014. № 1. С. 93-98
- Ecosystem of a mesooligotrophic peatland in northwestern Russia: development, structure and function/Еd. S. Zagirova, J. Shneider. Syktyvkar: IB Komi SC UB RAS, 2016. 172 р
- Сирин А.А., Нильсон М., Шумов Д.Б. и др. Сезонные изменения растворенного метана в вертикальном профиле болот Западнодвинской низины//Доклады Академии наук. 1998. Т. 361. № 2. С. 280-283
- Эмиссия метана из болот юга Западной Сибири/Н.С.Паников, А.А.Титлянова, М.В.Па-леева, А.М.Семенов, H.П.Миронычева-Токарева, В.И.Макаров, Е.В.Дубинин, С.П.Ефрeмов//Доклады АН СССР. 1993. T. 330. №3. С. 388-390
- Глаголев М.В., Смагин А.В. Количественная оценка эмиссии метана болотами -от почвенного профиля -до региона//Доклады по экологическому почвоведению. 2006. Вып.3.№3. С. 75-114
- Release of CO2 and CH4 from small wetland lakes in western Siberia/M.E.Repo, J.T.Huttunen, A.V.Naumov, A.V.Chichulin, E.D.Lapshina, W.Bleuten, P.J.Martikainen//Tellus. 2007. Vol. 59. P. 788-796
- Глаголев М.В. Эмиссия метана: идеология и методология «стандартной модели» для Западной Сибири//Динамика окружающей среды и глобальные изменения климата: Сборник научных трудов кафедры ЮНЕСКО Югорского государственного университета. Вып. 1. Новосибирск: НГУ, 2008. C. 176-190
- Эмиссия метана из болотных ландшафтов тундры Западной Сибири/М.В.Глаголев, И.Е.Клепцова, В.С.Казанцев, И.В.Филиппов, Ш.Ш.Максютов//Вестник ТГПУ. 2010. Вып. 3 (93). С. 78-86
- Удельные потоки метана из экосистем южной тундры Западной Сибири/Л.А.Кривенок, М.В.Глаголев, И.А.Фастовец, Б.А.Смоленцев, Ш.Ш.Максютов//ДОСиГИК. 2014. Т. 5. № 1(9). С. 26-42
- Oechel W.C., Vourlitis G. L. The effects of climate change on Arctic tundra ecosystems//Trends Ecol. and Evol. 1994. Vol. 9. P. 324-329
- Crill P.M., Bartlett K. B., Harriss R. C., Gorham E. et al. Methane flux from Minnesota peatlands. Global Biogeochemical Cycles. 1988. Vol. 2(4). P. 371-384
- Melloh R.A., Crill P.M. Winter methane dynamics in a temperate peatland Global Biogeochem Cycles, 1996. Vol.10. P. 247-254
- Strack M., Mwakanyamale K., Fard H.G. et al. Effect of plant functional type on methane dynamics in a restored minerotrophic peat-land//Plant and soil. 2017. Vol. 410 (1-2). P. 231-246
- Strack M., Waddington J. M. Spatiotemporal variability in peatland subsurface methane dynamics//J. of Geophysical Research: Biogeosciences. 2008. 113 (G2)
- Mast M.A., Wickland K.P., Striegl R.T., Clow D.W. Winter fluxes of CO2 and CH4 from subalpine soils in Rocky Mountain National Park, Colorado//Global Biogeochemical Cycles. 1998.12(4). P. 607-620
- Clymo R.S. The limits to peat bog growth//Phil. Trans. R. Soc. Ser. 1984. Vol. 303. P. 605-654
- Zhu D., Chen H.A., Wang Wu. N., Luo Y.F. Winter Methane Emission from an Alpine Open Fen on Tibetan Plateau. Pol. J. Ecol. 2011. Vol. 59. №1. P. 87-94
- Williams R.T., Crawford R. L. Methane Production in Minnesota Peatlands//Appl Environ Microbiol. 1984. Vol. 47(6). P.1266-1271
- The role of Sphagnum mosses in the methane cycling of a boreal mire/T.Larmola, E.S.Tuittila, M.Tiirola, H.Nykänen, P.J.Martikainen, et al. Ecology. 2010. Vol. 91 (8). P. 2356-2365
- Methane fluxes on boreal peatlands of different fertility and the effect of long-term experimental lowering of the water table on flux rates/H.Nykanen, J.Alm, J.Silvola, K. Tolonen and P.J.Martikainen//Global Biogeochem. Cycles. 1998. Vol. 12 (1). P. 53-69
- Winter CO2, CH4 and N2O fluxes on some natural and drained boreal peatlands/J.Alm, S.Saarnio, H.Nykanen, J.Silvola, P.J. Martikainen//Biogeochemistry. 1999. Vol.44. P. 163-186
- Sirin A., Laine J., Parish F., Charman D. et al. Peatlands and greenhouse gases//Assessment on peatlands, biodiversity and climate change, main report/Kuala Lumpur, Wageningen: Global Environment Centre, Wetlands International, 2008. P. 118-138
