Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Водоэкстрагируемый органический углерод в лиственничных биогеоценозах Центральной Эвенкии Токарева Ирина Владимировна

Водоэкстрагируемый органический углерод в лиственничных биогеоценозах Центральной Эвенкии
<
Водоэкстрагируемый органический углерод в лиственничных биогеоценозах Центральной Эвенкии Водоэкстрагируемый органический углерод в лиственничных биогеоценозах Центральной Эвенкии Водоэкстрагируемый органический углерод в лиственничных биогеоценозах Центральной Эвенкии Водоэкстрагируемый органический углерод в лиственничных биогеоценозах Центральной Эвенкии Водоэкстрагируемый органический углерод в лиственничных биогеоценозах Центральной Эвенкии Водоэкстрагируемый органический углерод в лиственничных биогеоценозах Центральной Эвенкии Водоэкстрагируемый органический углерод в лиственничных биогеоценозах Центральной Эвенкии Водоэкстрагируемый органический углерод в лиственничных биогеоценозах Центральной Эвенкии Водоэкстрагируемый органический углерод в лиственничных биогеоценозах Центральной Эвенкии
>

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Токарева Ирина Владимировна. Водоэкстрагируемый органический углерод в лиственничных биогеоценозах Центральной Эвенкии : Дис. ... канд. биол. наук : 03.00.16 Красноярск, 2005 201 с. РГБ ОД, 61:06-3/322

Содержание к диссертации

Введение

Глава 1. ОРГАНИЧЕСКОЕ ВЕЩЕСТВО И ЕГО ВОДОРАСТВОРИМАЯ ФРАКЦИЯ В ЛЕСНЫХ ЭКОСИСТЕМАХ

1.1. Органическое вещество почв в лесных экосистемах 10

1.2. Водорастворимое органическое вещество почвы (Понятие, классификации, функции) 14

1.3. Качественный состав водорастворимого органического вещества почвы 28

1.4. Источники водорастворимого органического вещества в лесных экосистемах 33

1.5. Динамика поступления водорастворимого органического вещества в почву и его миграция 39

Глава 2. ПРИРОДНО-КЛИМАТИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ, ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

2.1. Характеристика района исследований (Центральная Эвенкия) 46

2.1.1. Физико-географические условия 46

2.1.2. Климатические условия 46

2.1.3. Почвы 48

2.1.4. Растительность 51

2.2. Объекты и методы исследования в естественных условиях 52

2.2.1. Объекты и методы изучения влияния гидротермических условий на содержание водоэкстрагируемого органического углерода (ВЭОУ) 53

2.2.2. Объекты и методы изучения влияния видового состава живого напочвенного покрова на содержание и запасы ВЭОУ 56

2.2.3. Объекты и методы изучения содержания ВЭОУ на пирогенных ассоциациях 60

2.3. Методы изучения влияния экологических факторов в лабораторных условиях 62

2.3.1. Метод определения влияния оптимальных условий на содержание ВЭОУ 62

2.3.2. Метод определения влияния гидрологических условий на выход ВЭОУ 62

2.3.3. Методы определения действия температуры на содержание ВЭОУ 63

Глава 3. ПРОСТРАНСТВЕННАЯ НЕОДНОРОДНОСТЬ СОДЕРЖАНИЯ ОРГАНИЧЕСКОГО ВЕЩЕСТВА И ЕГО ВОДОРАСТВОРИМОЙ ФРАКЦИИ В НАПОЧВЕННОМ ПОКРОВЕ И ПОЧВАХ ЛИСТВЕННИЧНЫХ АССОЦИАЦИЙ КРИОЛИТОЗОНЫ

3.1. Содержание органического вещества в живом напочвенном покрове 65

3.2. Содержание органического вещества в подстилках 68

3.3. Содержание органического вещества в почвах 75

Глава 4. ВЛИЯНИЕ ЭКОЛОГИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ НА СОДЕРЖАНИЕ ВЭОУ В НАПОЧВЕННОМ ПОКРОВЕ И ПОЧВАХ ЛИСТВЕННИЧНИКОВ

4.1. Влияние видового состава живого напочвенного покрова на содержание ВЭОУ 79

4.2. Действие гидротермических условий на мобилизацию органического вещества 90

4.2.1. Содержание ВЭОУ в живом напочвенном покрове, подстилке и почве в зависимости от гидротермических условий местообитаний 90

4.2.2. Влияние оптимальных условий на мобилизацию органического вещества 105

4.2.3. Влияние отрицательных температур на содержание ВЭОУ 112

4.2.4. Действие гидрологического фактора на мобилизацию органического вещества 119

4.2.4.1. Влажность субстрата 121

4.2.4.2. Объем воды при экстракции 124

4.2.4.3. Количество экстракций 129

4.3. Действие пожаров на содержание ВЭОУ в напочвенном покрове и почвах лиственничников 133

4.3.1. Влияние высоких температур на образование ВЭОУ 134

4.3.2. Содержание ВЭОУ на постпирогенных ассоциациях 142

Глава 5. ЗАПАСЫ ВЭОУ В БАССЕЙНЕ РУЧ. КУЛИНГДАКАН И ЕГО СЕЗОННЫЙ ВЫНОС

5.1. Характеристика насаждений на водосборе 150

5.2. Запасы ВЭОУ на водосборной территории него вынос 155

ВЫВОДЫ 166

ЛИТЕРАТУРА 168

ПРИЛОЖЕНИЕ 196

Введение к работе

Водоэкстрагируемый органический углерод (ВЭОУ) играет важную роль в функционировании наземных экосистем (Zsolnay, 1996). Выявлена его роль в формировании химического состава почв и их генезиса (Добровольский и др., 1999; Kaiser, Zech, 2000), в миграции питательных элементов и металлов (Clymo, Hayward, 1982; Michalzik, Matzner, 1999), как субстрата для почвенной микрофлоры и высших растений (Nasholm et al., 1998; Ведрова. и др., 2002), а также в контролировании продуктивности водных экосистем - конечных водоемов стока (Виноградов и др., 1999; Pastor ctal.,2003).

В тоже время можно отметить определенную недооценку роли водорастворимой органической фракции в процессах миграции и круговорота углерода в наземных экосистемах умеренных широт. Несмотря на то, что поток водорастворимых органических веществ (ВОВ) здесь небольшой, всего 1-2% от нетто первичной продукции, значение водорастворимой фракции органического вещества (ОВ) велико, поскольку она является промежуточным продуктом при разложении и образовании диоксида углерода.

Особую значимость ВЭОУ приобретает в высоких широтах, отличающихся наличием многолетней мерзлоты и значительными запасами ОВ, аккумулированного в живом напочвенном покрове (ЖНП), подстилках и почвах. Наряду с эмиссией углекислого газа, в условиях криолитозоны, важной расходной частью бюджета углерода является гидрологическая потеря водорастворимой фракции ОВ.

Ожидаемое изменение климата в этих условиях может существенным образом повлиять на мобильность ОВ. Повышение температуры и увеличение количества осадков (Израэль, Груза, 2001; Анисимов, Белолуцкая, 2002; Нагурный и др., 2002; Груза, Ранькова, 2004; Мелешко и др., 2004; Новороцкий, 2004) будут способствовать ускорению процессов деструкции растительной мортмассы, в которой сосредоточены основные запасы углерода и образованию ВОВ (Замолодчиков, Карелин, 1995, Иванов, Максимов, 1998). В случае медленной деградации мерзлоты, обусловленной ростом в ближайшие десятилетия биомассы мохово-лишайниковой растительности (Анисимов, Белолуцкая, 2004), обладающей высокой теплоизолирующей способностью, и слабой адсорбции активным горизонтом почвы, потоки ВОВ существенно возрастут. Другим возможным сценарием изменения климата являются повышение температуры и уменьшение количества осадков, что, вероятно, повлечет за собой увеличение горимости лиственничников криолитозоны и значительные потери ОВ.

Таким образом, экосистемы высоких широт из стока углерода, которым они являются в настоящий момент, согласно существующим прогнозам, могут стать дополнительным источником эмиссии диоксида углерода и массового поступления растворенного ОВ в водные экосистемы.

Вместе с тем, количественные характеристики содержания и запасов ВОВ в мерзлотных почвах изучены явно недостаточно, что связано как со значительной вариабельностью этих показателей в силу мозаичности лесного покрова и гидротермических условий, так и недостатком данных о факторах, контролирующих процессы его образования, мобилизации и миграции.

Цель работы: заключалась в оценке текущих запасов водоэкстрагируемого органического углерода, аккумулированного в мохово-лишайниковом ярусе, подстилках и почвах лиственничников криолитозоны Центральной Эвенкии, и изучении влияния основных экологических факторов на его мобилизацию и запасы.

Задачи, Были поставлены следующие задачи: дать количественную оценку пространственной неоднородности содержания и запасов ВЭОУ в живом напочвенном покрове, подстилках и почвах лиственничных экосистем криолитозоны; оценить влияние видового состава ЖНП на содержание и запасы ВЭОУ; определить влияние гидротермических условий на содержание и запасы ВЭОУ в изучаемых компонентах лиственничных биогеоценозов; рассмотреть влияние пирогенного фактора на содержание и мобилизацию органического вещества в отдельных компонентах лиственничных ассоциаций; определить запасы и вынос ВЭОУ с водосборного бассейна ручья, типичного для криолитозоны Центральной Эвенкии.

Научная новизна. Впервые для Центральной Эвенкии выявлена пространственная вариабельность содержания ВЭОУ в ЖНП, подстилках и в почвенном профиле. В условиях криолитозоны прослежено влияние гидротермических условий на содержание ВЭОУ в изучаемых компонентах биогеоценозов. Изучена видовая специфичность содержания ВЭОУ в основных доминантах мхов и лишайников криолитозоны. Экспериментально показано влияние высоких температур на мобилизацию органического вещества и особенности содержания его водорастворимой фракции в подстилках и почвах постпирогенных ассоциаций. Оценены запасы ВЭОУ в напочвенном покрове и почве на территории водосборного бассейна, а также его потери в условиях сплошного распространения мерзлоты.

Практическое значение. Изучение процессов образования, мобилизации и миграции водорастворимого органического вещества в зависимости от факторов среды исследуемого региона позволит выяснить их регионально-локальную специфичность и понять сущность процессов трансформации органического вещества мерзлотных почв при прогнозируемом изменении климата. Кроме того, данные о запасах водорастворимого органического вещества в наземных экосистемах и его выносе в водные экосистемы позволят судить о степени загрязнения воды рек, являющихся основным и единственным источником литьевой воды в условиях сплошного распространения мерзлоты.

На защиту выносятся следующие положения: > запасы ВЭОУ и их варьирование в мохово-лишайниковом ярусе, подстилках и почвах в условиях криолитозоны обусловлены высокой мозаичностью гидротермических условий и видового состава ЖНП; содержание ВЭОУ в изучаемых компонентах лиственничных биогеоценозов располагается в следующем убывающем порядке: ЖНП > подстилка > почва; низовые пожары вызывают увеличение подвижности оставшегося после пирогенного воздействия органического вещества в подстилках и верхнем 5-см слое почвы, что в дальнейшем приводит к потере его водорастворимой фракции в постпирогенных ассоциациях; на примере типичного для криолитозоны водосбора показаны процентное содержание ВЭОУ от общих запасов органического вещества в напочвенном покрове и 50-см слое почвы и его сезонный вынос с водосборного бассейна.

Апробация работы. Результаты исследований были представлены на шести международных конференциях: «Биология - наука XXI века» -Пущино, 2003, 2004; «Стационарные лесоэкологические исследования: Методы. Итоги. Перспективы» - Сыктывкар, 2003; «Проблемы физиологии растений Севера» - Петрозаводск, 2004; «Climate Disturbance Interactions in Boreal Forest Ecosystems» - Fairbanks, Alaska, 2004.; «Наука о лесе: история, современное состояние и перспективы развития» - Гомель, Беларусь, 2005; на пяти всероссийских конференциях: «Экология и проблемы защиты окружающей среды» - Красноярск, 2002; «Исследования компонентов лесных экосистем Сибири» - Красноярск, 2003, 2004; «Науки о жизни, науки о Земле, экономические науки, гуманитарные науки» - Новосибирск, 2003; «Биоразнообразие природных и антропогенных экосистем» - Екатеринбург, 2004.

Исследования по теме работы были поддержаны Красноярским краевым фондом науки: №12F001M, 2004 г.; 14G117 - индивидуальный грант, 2004 г. и Российским фондом фундаментальных исследований: №03-04-48037, 2003 -2005 гг.; №05-05-64208, 2005 - 2007 гг.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, 5 глав, выводов, списка литературы, приложений. Работа изложена на 201

9 странице, включает 15 таблиц, 65 рисунков, 3 приложения. Список использованной литературы включает 281 наименование, в том числе ПО на иностранных языках.

Личный вклад автора. Обзор литературных данных, лабораторные анализы собранных полевых материалов, модельные эксперименты, математическая обработка, анализ полученных данных и их обоснование проводились непосредственно автором.

Благодарности. Автор искренне благодарен руководителю д.б.н., в.н.с. С.Г. Прокушкину за общее методическое руководство и творческое сотрудничество в ходе выполнения работы. За ценные консультации и содействие в работе автор глубоко признателен к.б.н., с.н.с. А.С. Прокушкину, д.б.н., профессору А.П. Абаимову и к.б.н. Т.Н. Бугаенко.

Органическое вещество почв в лесных экосистемах

В биогеохимическом цикле углерода почвам принадлежит особо важная роль, поскольку они являются основным наземным резервуаром ОВ (Тюрин, 1965; Орлов, Бирюкова, 1995; Почвоведение, 1982; Godde ct al. 1996). Потенциальными источниками почвенного ОВ можно считать все компоненты биоценоза, которые рано или поздно попадают на поверхность почвы или внутрь почвенного профиля и участвуют в процессах почвообразования (Кононова, 1986).

Первичным и основным источником ОВ в почвах являются наземный опад и корни растений, их экзометаболиты и сапролины, продукты жизнедеятельности и остатки почвенных беспозвоночных и микроорганизмов (Почвоведение, 1982; Александрова 1981).

В целом, с древесным опадом на поверхность почвы ежегодно поступает около половины затрат С на продукцию (Родин, Базилевич, 1965). В первые же месяцы после поступления опада в почву он теряет до 20% своей массы - до 90% ОВ опада переходит в С02. Значительное количество ОВ поступает в растворенном состоянии в почву.

В лесных почвах остатки растений образуют подстилку, мощность и запасы которой зависят от лесорастительной зоны (Базилевич, 1993; Углерод в экосистемах.., 1994; Ведрова, Стаканов, Плешиков, 2002; Биеньковски и др., 2003; Стебаев и др., 2003), состава, возраста и густоты насаждений, развития травянисто-мохового покрова (Цветков и др., 2001), количества и фракционного состава поступающего опада и интенсивности его разложения, которое, в свою очередь, определяется физическими и химическими свойствами растительного материала и почвы (Вальтер, 1982; Богатырев, 1998; Ведрова, 1995), а также гидротермическими условиями (Кононова, 1963; Поздняков, 1963; Саввинов, 1976; Кауричев, 1982; Веретенников, 1981; Базилсвич и др., 1993; Ведрова, 1995; Трофимов, Дорофеева, 1994; Шиханова, 2000; Прокушкин и др., 2003).

В этой связи показательны различия по запасам мортмассы в пределах бореальной зоны. Для северной тайги характерно значительное накопление подстилки, что обусловлено неблагоприятными гидротермическими условиями, а также низким качеством опада мхов и лишайников, являющихся основным компонентом подстилки при их отмирании. Проективное покрытие мохово-лишайпикового покрова в северной тайге достаточно равномерное и достигает 100% (Федоров, Цыкалов, 2002), а запас углерода составляет 5-10 тхга"1 (Ведрова, Стаканов, Плешиков, 2002). В более южных регионах, в связи с нарастанием тепла, улучшением дрсннрованности территории и уменьшением доли мхов и лишайников в живом напочвенном покрове до 50% (Федоров, Цыкалов, 2002) и запасов углерода в нижних ярусах растительности до 1-2 тхга" (Ведрова, Стаканов, Плешиков, 2002) происходит усиление интенсивности процессов разложения. Поэтому запасы подстилки в средней и южной тайге значительно ниже, чем в северной. Так запас подстилки в северотаежной подзоне составляет 37-48 тхга", тогда как в южной тайге снижается до 15-20 тхга"1 (Безкоровайная и др., 2002; Ведрова и др., 2002; Биеньковски и др., 2003). Именно ото скопление мертвых растительных остатков определяет относительно большую чувствительность бореальиых лесов к изменениям климата и их роль в глобальном балансе углерода (Hobbie et al., 2000; Ncff, Hooper, 2002; Уткин, Замолодчиков, Честных, 2003).

На поверхности почвы ОВ (опад) обильно заселяется микроорганизмами, в результате деятельности которых мобилизуются сахара, крахмал, органические кислоты, фенолы и т.д. Кроме ферментов почвенных микроорганизмов в этом принимают участие и ферменты, сохранившиеся в растительном опаде и все подгоризонты подстилки, а также гумусовый горизонт, характеризующийся более высокой ферментативной активностью, чем подзолистый и иллювиальный. В результате такой неравномерности распределения ферментов прослеживается стратификация горизонтов подстилки. Верхний слой - подгоризонт I - представлен свежим опадом и наименее затронут разложением. Под листовым слоем находится ферментативный подгоризонт F, где, вследствие концентрации всех групп ферментов, идет наиболее активная переработка органических остатков, потери ими исходной формы. Ниже залегает подгоризонт гумификации (Н), состоящий из сильно разложившихся и частично гумифицированных растительных остатков (Роде, 1955; Фатьянов, Тайчиков, 1972; Фокин, 1986; Кобак, 1988). Концентрация ОВ (по углероду) в подстилках ниже, чем в опаде, и снижается с увеличением степени гумификации растительных остатков (Ведрова, 1995).

Легкоминсрализусмое ОВ в виде подстилок наиболее динамичный компонент лесной экосистемы, основной источник формирования эмиссионного углерода в атмосферу и ВОВ, участвующего в синтезе нового гумуса. Органическое вещество подстилок участвует в постоянном обороте, исполняя роль промежуточного звена между фитомассой, атмосферой и гумусом почвы.

Корни растений также являются одной из составляющих ОВ почв. Соотношение процессов роста - отмирания - разложения корней приводит к формированию пула подземной (корневой) мортмассы. Запас мертвых корней в лиственничниках в условиях северной тайги составляет 0,04-0,18, а общий запас корней 1,06-2,92 кг абсолютно сухой массы/дм3 (Абаимов и др., 1997). При этом более важным источником ОВ почвы являются тонкие корни, занимающие 8-67% чистой первичной продукции (Александрова, 1980; Карпачевский, 1981), а период жизни составляет 1 -5 лет, что определяет значительную долю этих корней в ежегодном поступлении мортмассы в почвенный профиль.

Почвы

Почвообразующими породами являются преимущественно переотложенные и перемешанные криодинамическими и склоновыми процессами продукты выветриванмия лавого комплекса, имеющие разный генезис (делювиально-солифлюкциониый, флювиогляциональный, аллювиальный) и гранулометрический состав (мелкоземисто-глыбовый, мелкоземисто-гравийно-галечниковый, от супесей до суглинков и глин (Ершов, 1994).

Отличительной особенностью района исследований является присутствие сплошной многолетней мерзлоты мощностью 100-500м и более. Льдонасыщенность пород колеблется от 5 до 40%, их температура от -1 до -7С (Конищев и др., 1995). В связи с этим почвы исследуемого района по теплообеспеченности относят к мерзлотным сезонно-талым или очень холодным (Прокушкин и др., 2002). Почвенный покров представлен палео-подбурами (верхние уровни плато), криоземами гомогенными (склоны), палевыми гранулоземами, криоземами тиксотропными (террасовые поверхности) (Ершов, 1995; 1998).

По классификации Ю.И. Ершова (1994; 1995) палео-подбуры и палевые гранул оземы относятся к группе криомезоморфных почв (не имеют явных признаков гидроморфизма, мерзлота оттаивает на всю глубину профиля). Данные почвы формируются на каменисто-мелкозехМистых и супесчано-суглинистых породах, обладающих хорошей водопроницаемостью. При промерзании почв образуется льдистая мерзлота, которая в течение теплого периода оттаивает на всю глубину профиля, что способствует нисходящей миграции веществ в почвенной толще. Ареал криомезоморфных почв широкий, но площади их ограничены.

Палео-подбуры характеризуются отсугствием собственного гумусового горизонта, миграцией гумуса и суспензионным переносом мелкозема, кислой реакцией в верхних горизонтах, насыщенностью поглощающего комплекса, аккумулятивным распределением несилнкатных полуторных оксидов, автохтонным ожелезнением.

Палевые грануземы отличаются ооидной структурой, аккумулятивным распределением гумуса и несиликатного железа, отсутствием миграции по профилю, слабокислой и близкой к нейтральной реакцией, насыщенностью поглощающего комплекса (Ершов, 1994; 1995).

Более распространенные криоземы гомогенные и криоземы тиксотропные относятся к группе криогидроморфных почв. Они характеризуются переувлажнением почвенного профиля, связанного с присутствием в профиле льдистого водоупорного горизонта. Глубина сезонноотгаивающего слоя колеблется от 20 до 80 см. Переувлажнение вызывает плывунность, текучесть, тиксотропность почв. Общими почвенными процессами являются образование влажного торфа и грубого гумуса и кислое выщелачивание, с которыми связаны гуматно-фульватный состав гумуса, сильнокислая реакция и и ненасыщенность органогенных горизонтов, элювиально-иллювиальное распределение поглощенных оснований. Специфическими диагностическими признаками и процессами в почвах следует считать тиксотропность (криоземы тиксотропные), криогомогенизацию минеральной части профиля, миграцию гумуса (криоземы гомогенные) (Ершов, 1994; 1995).

Специфической характеристикой подстилок всех выделенных типов почв является их слабое разложение (отношение C:N колеблется от 13 до 97), что связано с низкой степенью проявления биологических процессов в условиях общей холодности климата и многолетней мерзлоты (Ершов, 2002). Превращение растительных остатков протекает медленно и приводит, главным образом, к поверхностному накоплению кислого грубого гумуса и ВОВ -фульвокислот и неспецифических органических соединений. Под их воздействием происходит трансформация почвенных минералов с образованием несиликатных форм полутораоксидов. Образование грубого гумуса в виде оторфованных горизонтов, обогащение профиля подвижными формами ОВ и накопление несиликатного железа - главные черты процесса превращения растительных остатков и взаимодействия ОВ с минеральной частью почвы. Другой особенностью данных почв являются процессы перемещения почвенной массы под влиянием криогенных явлений. Они проявляются в форме образования трещин, заполненных материалом верхних горизонтов, перемешивании и выпирании на поверхность минеральной массы профиля под воздействием сдавливания при промерзании и в других формах. Поэтому профиль почв обычно имеет отчетливые следы таких нарушений. В целом, почвы характеризуются низкой биологической активностью (Сорокин, Евграфова, 1999), обычно кислой реакцией, неблагоприятными питательным и температурным режимами. (Ковриго, Кауричев, Бурлакова, 2000).

Содержание органического вещества в живом напочвенном покрове

Особенности экологических условий в криолитозоне, такие как низкие температуры почвы, высокая их влажность, наличие вечной мерзлоты, медленное и неглубокое ее опускание в течение вегетации, обуславливают формирование специфичной напочвенной растительности - мощного, часто сплошного покрова из мхов (родов Pleurozium, Aulacomnium, Hylocomium, Schagnum) и кустистых лишайников (родов Cladonia, Cladina, Cetraria). Доля мхов в лиственничниках Центральной Эвенкии колеблется от 4 до 32% в зависимости от типа сообщества, доля лишайников 18-32%, в то время как деревья составляют всего 3-8% (Бугаенко, 2002).

Низкие температуры почвы и высокая их влажность являются оптимальными условиями для роста и продуктивности мхов (Oechel, Cleve, 1986). Биомасса ЖНП по нашим оценкам в среднем для всех местообитаний составила 0,96±0,32 кг м"2. Е.Н. Федоров и А.Г. Цыкалов (2002) приводят более высокую среднюю по запасам мхов и лишайников для северной тайги Сибири - 1,7 кгхм"2. По данным W.C. Oechel и К.Van Cleve (1986) биомасса мхов в ельниках Аляски составляет всего лишь 0,17-0,29 кгхм" , в березовых насаждениях еще меньше - 0,004-0,006 кгхм .

Запасы ЖНП для Центральной Эвенкии в зависимости от условий произрастания отличаются значительной вариабельностью от 0,12 до 2,1 кгхм"2, коэффициент вариации достигает 67%. Кроме того, запас ЖНП зависит и от видовой принадлежности. Так, запас зеленых мхов в среднем составляет 0,7 кгхм", лишайников 0,6 кг м и сфагнума 1,6 кгхм". Полученные нами данные по мощности мохово-лишайникового слоя согласуются с данными А.П. Абаимова с соав. (1997) и в зависимости от экологических условий колеблются от 2 до II см.

Содержание органического углерода изменяется от 43% до 47%, что согласуется с данными К.С. Бобковой и В.В. Тужилкиной (2001), полученных для лесных экосистем Севера. Запас углерода в ЖНП изменяется от 0,5 до 9 тхга4. Полученное варьирование значительно выше, чем в работе Э.Ф. Ведровой с соав. (2002), где пределы варьирования запасов углерода в нижних ярусах растительности в северотаежных лесах составляют 5-10тхга"\

Концентрация ВЭОУ в экстрактах из мохово-лишайникового яруса изменяется от 183 до 1576 мгхд 1 и в среднем составляет 690±47 мгхл"1. При этом содержание ВЭОУ в ЖНП определяется не только выщелачиванием из мхов и лишайников, но также поступлением непосредственно с осадками и в результате смывов с полога древостоя. Как было отмечено ранее, дождевая вода содержит от 0,8 мгхд"1 до 1,09 мгхл 1 ВОВ (Рощин, Рощина, 1989; Елпатьевский, Луценко, 1990; Елпатьевский, 1993; Likens et al, 1983; Quails, Haines, 1991), а концентрация органического углерода в подкроновых водах в зависимости от типа древостоя варьирует от 2,1 до 80 мгхд"1 (Алексеенко, Марунич, 1985; Елпатьевский, Луценко, 1990; Горбачева, Лукина, 2004; Hoffman, 1980; Waliisetal, 1981; David, Driscoll, 1984; Carey, 2003).

Содержание ВЭОУ в ЖНП колеблется в пределах 5,6-29,1 мгхг 1 а.с.м. (в среднем 7,9±3,0 коэффициент вариации 40%), что составляет 1,2-6,2% (в среднем 3%) от валового содержания углерода. В среднем для зеленомошных микроассоциаций содержание ВЭОУ достигает 13±0,9 мгхг"1 а.с.м., для сфагновых 8,2±0,9 мгхг"1 а.с.м. Наименьшим содержанием ВЭОУ отличаются лишайниковые микроассоциации 2,5±0,3 мгхг"1 а.с.м. Таким образом, содержание ВЭОУ, в значительной степени определяется составом ЖНП. Однако содержание ВЭОУ не показало какой-либо зависимости от запасов ЖНП (рис. 8)

Похожие диссертации на Водоэкстрагируемый органический углерод в лиственничных биогеоценозах Центральной Эвенкии