![]() |
ИСТИНА |
Войти в систему Регистрация |
ФНКЦ РР |
||
1. Каково распределение компонентов углеродного цикла почв (эмиссия СО2, содержание общего, лабильного, микробного углерода) вдоль биоклиматической трансекты Арктического региона от арктической пустыни до южной тундры? 2. Каково пространственное варьирование компонентов углеродного цикла почв в различных природных зонах Арктики и Субарктики? 3. Какой вклад в глобальную эмиссию диоксида углерода вносят почвы Арктической зоны РФ? 4. Какие факторы среды и в какой степени оказывают влияние на эмиссию углерода из почв типичных экосистем Арктики и Субарктики? 5. Какие экосистемы Арктики и их параметры наиболее устойчивы в условиях меняющего климата? Чтобы ответить на эти вопросы необходимо оценить распределение компонентов углеродного цикла (содержание общего, лабильного, микробного углерода, эмиссия СО2) в почвах основных экосистем арктической пустыни (арх. Новая Земля, арх. Земля Франца-Иосифа: о. Гукера, о. Хейса), типичной тундры и южной тундры (Северо-Восток Русской равнины, Ненецкий автономный Округ), что и является целью данного исследования. Данная работа связана с развитием темы кандидатской диссертации соискателя гранта “Закономерности эмиссии парниковых газов почвами северотаежных и лесотундровых экосистем Западной Сибири” и исследования, успешно выполненного по гранту МК-1181.2018.5 “Закономерности распределения компонентов углеродного цикла в почвах типичных экосистем Западной Сибири вдоль биоклиматической и геокриологической трансекты от южной тайги до южной тундры”. Продолжением темы проведенных ранее исследований является продление трансекты на север до арктической пустыни (архипелаг Новая Земля, архипелаг Земля Франца-Иосифа).
The project is aimed at solving the fundamental problems of soil science and ecology related to the assessment of the carbon balance in soils and ecosystems of the Arctic and Subarctic, as well as their functioning in a changing climate and increasing anthropogenic pressure.
Ожидаемые по окончанию исследования результаты внесут не только фундаментальный научный вклад в область исследований экологии специфических и широко распространенных экосистем Арктики и Субарктики, но позволят выявить и уточнить факторы и механизмы, определяющие потоки парниковых газов из данного региона. Главным результатом данного успешно выполненного исследования будет установление закономерностей распределения компонентов углеродного цикла (содержание общего, лабильного, микробного углерода, эмиссия диоксида углерода) в почвах типичных экосистем Арктического и Субарктического регионов вдоль естественных градиентов окружающей среды.
Данная работа связана с развитием темы кандидатской диссертации соискателя гранта “Закономерности эмиссии парниковых газов почвами северотаежных и лесотундровых экосистем Западной Сибири” и исследования, успешно выполненного по гранту МК-1181.2018.5 “Закономерности распределения компонентов углеродного цикла в почвах типичных экосистем Западной Сибири вдоль биоклиматической и геокриологической трансекты от южной тайги до южной тундры”. Продолжением темы проведенных ранее исследований является продление изучаемой трансекты на север до арктической пустыни (архипелаг Новая Земля, архипелаг Земля Франца-Иосифа). Изучаемая трансекта расположена в рамках арктического и субарктического географических поясов вдоль существующих естественных градиентов окружающей среды: количество осадков, температура, геокриологический фактор (рис. 1). Вдоль градиента от южной тундры до арктической пустыни наблюдается снижение среднегодовой температуры воздуха, увеличение количества осадков, а также увеличения роли криогенеза. В рамках исследования предполагается проведение экспедиции на Северо-Восток Русской равнины, Ненецкий автономный округ, г. Нарьян-Мар (Субарктический пояс: типичная и южная тундра) в августе 2022 г. с целью получения полевых данных и отбора образцов; по необходимости в августе 2023 г. возможна организация дополнительной экспедиции с целью определения недостающих параметров и свойств. Экспедиция на острова арх. Новая Земля, арх. Земля Франца-Иосифа: о. Гукера, о. Хейса (арктическая пустыня) была успешно проведена в июне 2021 года, в результате чего отобраны образцы почв, получены полевые данные, обработка которых в соответствии с заявленным планом работ по гранту запланирована на 2022 год.
В результате научного исследования: 1. Будет получена общая характеристика факторов среды и компонентов углеродного цикла почв (содержание общего, лабильного и микробного углерода, эмиссии диоксида углерода) основных типов экосистем на уровне различных природных зон по трансекте: арктическая пустыня (арх. Новая Земля, арх. Земля Франца Иосифа: о. Гукера, о. Хейса), типичная и южная тундра (Северо-Восток Русской равнины, Ненецкий автономный округ); 2. Будет проведена сравнительная оценка факторов среды и компонентов углеродного цикла на уровне различных природных зон; 3. Будет оценена пространственная вариабельность ландшафтных характеристик, почвенных свойств (содержание общего, лабильного, микробного углерода) и эмиссии СО2 почв в изучаемых природных зонах; 4. Будет оценена зависимость эмиссии СО2 от гидротермических и геокриологических параметров почв и содержания в них общего, лабильного и микробного углерода; 5. Будет дана сравнительная оценка связей эмиссии СО2 из почв и определяющих ее факторов среды на уровне различных природных зон; 6. Будет определен вклад почв Арктического и Субарктического регионов РФ в глобальную эмиссию углерода и изменение климата.
грант Президента РФ |
# | Сроки | Название |
1 | 1 февраля 2022 г.-31 декабря 2022 г. | Компоненты углеродного цикла почв экосистем Арктики и Субарктики: трансекта от арктической пустыни (арх. Новая Земля, арх. Земля Франца-Иосифа) до южной тундры (Северо-Восток Русской равнины) |
Результаты этапа: В соответствии с заявленными задачами и планом работ на первом этапе проекта был проведен статистический анализ данных, полученных в ходе экспедиции и лабораторного анализа почв типичных экосистем арктической пустыни (арх. Новая Земля, арх. Земля Франца-Иосифа). В результате получена общая характеристика факторов среды и компонентов углеродного цикла почв арктической пустыни, оценена их пространственная вариабельность и взаимосвязь, также определено, какие факторы среды и в какой степени оказывают влияние на эмиссию углерода из почв. В результате проведенного исследования почв арктической пустыни установлено, что все изученные факторы среды (мощность сезонно-талого слоя, влажность почвы, температура почвы) (арх. Новая Земля, арх. Земля Франца-Иосифа, 75 точек опробования), характеризуются низкой пространственной вариабельностью, что обусловлено однородным характером почвенного и растительного покровов, малой мощностью органогенного горизонта почв. Это является одной из причин выявления слабых, но статистически значимых связей между исследуемыми параметрами. Подготовлена и осуществлена экспедиция в подзону южной тундры (респ. Коми, г.о. Воркута), где проведено полевое исследование факторов среды (растительность, рельеф) и свойств почв (гидротермические свойства, эмиссия CO2) типичных экосистем методом однотипных мониторинговых площадок (30м*50м, 77 точек опробования), проведен отбор образцов почв для дальнейшего лабораторного определения содержания общего, лабильного, микробного углерода, а также проведения статистического анализа данных. | ||
2 | 1 января 2023 г.-31 декабря 2023 г. | Компоненты углеродного цикла почв экосистем Арктики и Субарктики: трансекта от арктической пустыни (арх. Новая Земля, арх. Земля Франца-Иосифа) до южной тундры (Северо-Восток Русской равнины) |
Результаты этапа: В ходе второго этапа работ по проекту была подготовлена и осуществлена экспедиция в подзону южной тундры (Северо-Восток Русской равнины), где проведено полевое исследование факторов среды (растительность, рельеф) и свойств почв (гидротермические свойства, эмиссия CO2) типичных экосистем методом однотипных мониторинговых площадок (50 м x 30 м с шагом 5 м, число точек опробования составляет 77), проведен отбор образцов почв для дальнейшего лабораторного определения содержания экстрагируемого и микробного углерода, а также проведения статистического анализа данных. Был проведен статистический анализ данных, полученных в ходе экспедиции и лабораторного анализа почв типичных экосистем южной тундры. В результате получена общая характеристика факторов среды и компонентов углеродного цикла почв южной тундры, оценена их пространственная вариабельность и взаимосвязь, также определено, какие факторы среды и в какой степени оказывают влияние на эмиссию углерода из почв. В результате проведенного исследования почв южной тундры установлено, что все изученные факторы среды (мощность сезонно-талого слоя, влажность почвы, температура почвы) (Северо-Восток Русской равнины), характеризуются высокой пространственной вариабельностью, что обусловлено неоднородным характером почвенного и растительного покровов, особенностями микрорельефа. Были установлены статистически значимые связи мощности органогенного горизонта почв со всеми рассматриваемыми факторами среды. Это доказывает важную роль почвенно-растительного покрова в формировании глубины сезонного протаивания, температурного режима и активности процессов трансформации органического вещества. Ожидаемые результаты достигнуты. Получена сравнительная оценка закономерностей распределения компонентов углеродного цикла почв экосистем Арктики и Субарктики от арктической пустыни (арх. Земля Франца-Иосифа, арх. Новая Земля) до южной тундры (Северо-Восток Русской равнины).Установлено, что различия в биологической активности почв и распределении компонентов углеродного цикла почв сравниваемых регионов на уровне природных зон Арктики и Субарктики выражены значительно. Почвы субарктических экосистем характеризуются большей устойчивостью и меньшей уязвимость по сравнению с почвами арктических экосистем в условиях изменения климата и возрастающей антропогенной нагрузки. Количественная сравнительная характеристика эмиссии СО2 из почв основных типов экосистем Арктики и Субарктики позволила получить более точные оценки суммарного потока парниковых газов для этого региона. Установлено, что общий поток СО2 с поверхности почв южнотундровых экосистем за весь вегетационный период составляет в среднем 192±100 гС/(м2)*лето. Общий поток СО2 с поверхности почв экосистем арктической пустыни за весь вегетационный период значительно меньше и составляет в среднем 38±15 гС/(м2)*лето. Следовательно, наибольший вклад в глобальную эмиссию СО2 почв в рамках арктического и субарктического поясов вносят типичные экосистемы южной тундры, так как они характеризуются большей биологической активностью почв. Несмотря на небольшие значения эмиссии парниковых газов из почв арктической пустыни пренебрегать их вкладом в глобальный поток парниковых газов и процессы изменения климата нельзя. Экосистемы Арктики в ответ на климатические изменения и рост температуры воздуха могут оказывать существенное влияние на природное равновесие, например, за счет изменения параметров углеродного баланса (ускорение минерализации органического вещества почв и законсервированного в мерзлоте, увеличение эмиссии парниковых газов и пр.). В результате проведенного исследования впервые получен комплекс данных, который позволяет с высокой степенью уверенности прогнозировать реакцию почв экосистем арктической пустыни на изменение климата. |
Для прикрепления результата сначала выберете тип результата (статьи, книги, ...). После чего введите несколько символов в поле поиска прикрепляемого результата, затем выберете один из предложенных и нажмите кнопку "Добавить".
№ | Имя | Описание | Имя файла | Размер | Добавлен |
---|---|---|---|---|---|
1. | MK-23.2022.1.5.pdf | MK-23.2022.1.5.pdf | 6,3 МБ | 21 марта 2022 [BobrikAnna] | |
2. | pochvoved_075-15-2022-381_MK-23.2022.1.5_Bobrik.pdf | pochvoved_075-15-2022-381_MK-23.2022.1.5_Bobrik.pdf | 1,5 МБ | 19 мая 2022 [BobrikAnna] |