Carbon Accumulation in Peat Soils of Floodplain Mires of the North-East of the Middle-Russian Upland

封面

如何引用文章

全文:

开放存取 开放存取
受限制的访问 ##reader.subscriptionAccessGranted##
受限制的访问 订阅存取

详细

The study of the structure of peat deposits of the Bolsheberezovskoye and Podkosmovo inundated mires which were formed during the Atlantic – subboreal periods of the Holocene in the valley of the Nepryadva River, in the north-eastern part of the Middle-Russian Upland. The results of the botanical composition of peat deposits showed that the genesis of mires is represented by eutrophic paleocenoses, which accumulated carbon at a rate of 21.8-95 g/m2 per year. The formed eutrophic peat was characterized by a high degree of decomposition (45-55%) and a low rate of vertical growth (on average, 0.3-0.6 mm/year), which is due to the seasonal dynamics of the level of occurrence of mire waters. The carbon content in peat by peat deposit profiles is 14% for the Podkosmovo mire and 31% for the Bolsheberezovskoye mire. The differences are due to the peculiarities of the water-mineral nutrition of the mires, which is manifested in the high content of carbonates and ash content of the Podkosmovo mire. Carbon reserves in peat soils of inundated mires vary from 51.5 up to 125 kg/m2 for horizons with a capacity of 10 cm. This indicator is determined by the intensity of decomposition of plant residues, which depends on the composition and structure of microbial complexes. On the Bolsheberezovskoye mire the microbial complex is dominated by the fungal component, on the Podkosmovo mire – by the bacterial component. This is the reason for the differences in the microbial biomass of the mires: 222 g/ m2 for the Podkosmovo, 898 g/m2 for the Bolsheberezovskoye mire. The reason for the differences in inundated mires is the range of variation in the level of mire waters during the growing season, due to the reclamation measures carried out in the Bolsheberezovskoye mire. Nevertheless, inundated mires are important “depots” of atmospheric carbon and the intensity of its accumulation is determined by a complex of factors.

作者简介

E. Volkova

Tula State University

编辑信件的主要联系方式.
Email: convallaria@mail.ru
俄罗斯联邦, Tula

O. Leonova

Tula State University

Email: convallaria@mail.ru
俄罗斯联邦, Tula

A. Golovchenko

Lomonosov Moscow State University

Email: convallaria@mail.ru
俄罗斯联邦, Moscow

参考

  1. Арляпов В.А., Нечаева И.А., Скворцова Л.С., Волкова Е.М. Комплексная экологическая оценка состояния водных объектов Тульской области // Вода: химия и экология. 2016. № 6. C. 9–21.
  2. Архипченко И.А. Микробиологические особенности торфяных субстратов // Гавриш. 2007. № 2. С. 5–9.
  3. Бабиков Б.В., Кобак К.И. Поглощение атмосферного углекислого газа болотными экосистемами территории России в голоцене. Проблемы заболачивания // ИВУЗ. Лесной журнал. 2016. № 1. С. 9–36.
  4. Балезина К.С. Анализ потоков парниковых газов в болотных экосистемах Западной Сибири / К. С. Балезина // Интернаука. 2020. № 21-1(150). С. 54–55. EDN: CAGELS.
  5. Бирюкова О.Н., Орлов Д.С. Запасы углерода органических соединений в почвах Российской Федерации // Почвоведение. 1995. № 1. С. 21–32.
  6. Васильев С.В. Скорость торфонакопления в Западной Сибири // Динамика болотных экосистем Северной Евразии в голоцене. Петрозаводск: КарНЦ РАН. 2000. С. 56–59.
  7. Волкова Е.М. Болота Среднерусской возвышенности: генезис, структурно-функциональные особенности и природоохранное значение: Автореф. дис… докт. биол. наук. СПб., 2018. 46 с.
  8. Волкова Е.М. Древесная, древесно-моховая и кустарниковая растительность болот Среднерусской возвышенности // Разнообразие растительного мира. 2022. № 2 (13). С. 5–29.
  9. Волкова Е.М. Методы изучения болотных экосистем. Тула: Гриф и К, 2009. 94 с.
  10. Волкова Е.М. Пойменные болота северо-востока Среднерусской возвышенности // Бот. журн. 2011. Т. 96. № 4. С. 503–514.
  11. Волкова Е.М., Калинина М.М., Дорогова А.В. Особенности генезиса водораздельных и пойменных болот Тульской области // Известия ТулГУ. Естественные науки. 2019. Вып. 4. С. 118–131.
  12. Волкова Е.М., Леонова О.А., Миронов В.В. Палеоэкологические условия и аккумуляция углерода в генезисе пойменного болота Среднерусской возвышенности // Siberian J. Life Sciences and Agriculture. 2022. № 6. С. 70–91.
  13. Волкова Е.М., Новенко Е.Ю., Юрковская Т.К. Возраст болот Среднерусской возвышенности // Известия РАН. Сер. географическая. 2020. Т. 84. № 4. С. 551–561.
  14. Головацкая Е.А. Моделирование углеродного баланса болотных экосистем южной тайги при различных сценариях изменения климата. Томск, 2007. 26 с.
  15. Головацкая Е.А., Дюкарев Е.А., Веретенникова Е.Э., Никонова Л.Г., Смирнов С.В. Оценка динамики баланса углерода в болотах южно-таежной подзоны Западной Сибири (Томская область) // Почвы и окружающая среда. 2022. Т. 5. № 4. С. e194. https://doi.org/10.31251/pos.v5i4.194
  16. Головченко А.В., Волкова Е.М. Запасы и структура микробной биомассы в торфяниках карстовых ландшафтов Тульской области // Почвоведение. 2019. № 3. С. 370–376. https://doi.org/10.1134/S0032180X19030043
  17. Головченко А.В., Волкова Е.М. Численность, запасы и структура микробных комплексов низинных торфяников Тульской области // Мат-лы 5-й научной школы “Болота и биосфера”. Томск: ЦНТИ, 2006. С. 158-162.
  18. Головченко А.В., Грачева Т.А., Семенова Т.А., Морозов А.А., Самигуллина С.Р., Глухова Т.В., Инишева Л.И. Мицелиальный компонент эутрофных торфяных почв в зоне активной деструкции органического детрита // Почвоведение. 2023. № 5. С. 536–549. https://doi.org/10.31857/S0032180X22601232
  19. Головченко А.В., Дмитриенко Ю.Д., Морозов А.А., Поздняков Л.А., Глухова Т.В., Инишева Л.И. Микробная биомасса в низинных торфяниках: запасы, структура, активность // Почвоведение. 2021. № 7. С. 838–848. https://doi.org/10.31857/S0032180X21050099
  20. Головченко А.В., Тихонова Е.Ю., Звягинцев Д.Г. Численность, биомасса, структура и активность микробных комплексов низинных и верховых торфяников // Микробиология. 2007. Т. 76. № 5. С. 711–719.
  21. ГОСТ 23740-2016. Грунты. Методы определения содержания органических веществ
  22. ГОСТ 34467-2018. Грунты. Методы лабораторного определения содержания карбонатов. Soils. Laboratory methods for determination of calcium carbonate content
  23. Добровольская Т.Г., Головченко А.В., Кухаренко О.С., Якушев А.В., Семенова Т.А., Инишева Л.И. Структура микробных сообществ верховых и низинных торфяников Томской области // Почвоведение. 2012. № 3. С. 317–326.
  24. Домбровская А.В. Атлас растительных остатков, встречаемых в торфе М.: Госэнергоиздат, 1959. 137 с.
  25. Ефремова Т.Т., Аврова А.Ф., Ефремов С.П. Расчетный метод определения углерода в торфах и моховых подстилках лесных болот по зольности растительного субстрата // Сибирский лесной журнал. 2016. № 6. С. 73–83.
  26. Зацаринная Д.В., Волкова Е.М., Леонова О.А. Разнообразие растительности пойменных болот юго-восточной части Тульской области // Известия ТулГУ. Естественные науки. 2022. Вып. 1. С. 28–36.
  27. Инишева Л.И., Сергеева М.А., Смирнов О.Н. Депонирование и эмиссия углерода болотами Западной Сибири // Научный диалог. Естествознание и экология. 2012. № 7. С. 61–74.
  28. Кац Н.Я. Болота Земного шара. М., 1971. 294 с.
  29. Кутенков С.А. Компьютерная программа для построения стратиграфических диаграмм состава торфа “Korpi” // Труды КарНЦ РАН. № 6. Сер. Экологические исследования. Петрозаводск, КарНЦ РАН, 2013. C. 171–176.
  30. Лапин С.А. Сравнительная оценка гидролого-гидрохимического состояния водохранилищ Новомосковского района Тульской области в осенний период // Вопросы рыболовства. 2017. Т. 18. № 3. С. 328–335.
  31. Лапшина Е.Д. Болота юго-востока Западной Сибири. Автореф. дисс. ... докт. биол. наук. Томск, 2004. 512 с.
  32. Лиштван И.И., Король Н.Т. Основные свойства торфа и методы их определения. Минск, 1975. 320 с.
  33. Методы почвенной биохимии и микробиологии. М.: Изд-во Моск. ун-та, 1991. 304 с.
  34. Новенко Е.Ю., Гласко М.П., Бурова О.В. Динамика климата и эволюция ландшафтов северной лесостепи в позднем голоцене (по палинологическим данным района Куликова поля) // Сб. науч. статей “Проблемы изучения и восстановления ландшафтов лесостепной зоны” Тула, 2010. С. 24–34.
  35. Полянская Л.М., Головченко А.В., Звягинцев Д.Г. Микробная биомасса в почвах // Доклады АН. 1995. Т. 344. № 6. С. 846‒848.
  36. Порохина Е.В., Инишева Л.И., Дырин В.А. Биологическая активность и сезонные изменения CO2 и CH4 в торфяных залежах эвтрофного болота // Вестник Томского гос. ун-та. Биология. 2015. № 3 С. 157–176.
  37. Пьявченко Н.И. О типах болот и торфа в болотоведении // Основные принципы изучения болотных биогеоценозов. Л., 1972. С. 35–43.
  38. Пьявченко Н.И. Торфяники Русской лесостепи. М., 1958. 191 с.
  39. Хмелев К.Ф. Закономерности развития болотных экосистем Центрального Черноземья. Воронеж: Изд-во Воронежск. ун-та. 1985. 168 с.
  40. Chambers Lisa G., Ping Chin Yu, Gabriel M.F., Christopher B.G., Herndon E.M., Long D.T., Lyons W.B. et al. Developing the scientific framework for urban geochemistry // Appl. Geochem. 2016. V. 67. P. 1–20.
  41. Crowther T.W. Quantifying global soil carbon losses in response to warming // Nature. 2016. V. 540. P. 104–108.
  42. Garsetiasih R., Heriyanto N.M., Adinugroho W.C., Gunawan H., Dharmawan I.W.S., Sawitri R., Yeny I., Mindawati N. Denny Connectivity of vegetation diversity, carbon stock, and peat depth in peatland ecosystems // Global J. Environ. Sci. Manage. 2022. V. 8. P. 369–388.
  43. Ivanov D.G., Kotlov I.P., Minayeva T.Yu., Kurbatova Ju. A. Estimation of carbon dioxide fluxes on a ridge-hollow bog complex using a high resolution orthophotoplan // Nature Conservation Research. 2021. V. 6. P. 16–28. https://doi.org/10.24189/ncr.2021.020
  44. Magnan G., Garneau M., Stum-Boivin E., Grondin P., Bergeron Y. Long-Term Carbon Sequestration in Boreal Forested Peatlands in Eastern Canada // Ecosystems. 2020. V. 23 P. 1481–1493. https://doi.org/10.1007/s10021-020-00483-x
  45. Novenko E.Yu., Volkova E.M. The Middle and Late Holocene Vegetation and Climate History of the Forest-steppe Ecotone Area in the Central Part of European Russia // Geographical Review of Japan Series B. 2015. V. 87. P. 91–98.
  46. Novenko E.Yu., Volkova E.M., Glasko M.P., Zuganova I.S. Paleoecological evidence for the middle and late Holocene vegetation, climate and land use in the upper Don River basin (Russia) // Veget. Hist. Archaeobot. 2012. V. 21 P. 337–352.
  47. Ratcliffe J., Payne R.J. Palaeoecological studies as a source of peat depth data: A discussion and data compilation for Scotland // Mires and Peat. 2016. V. 18. P. 1–7.
  48. Reimer P.J., Bard E., Bayliss A., Beck J.W., Blackwell P.G., Bronk Ramsey C., Buck C.E. et al. IntCal13 and Marine13 radiocarbon age calibration curves, 0-50.000 Years cal BP // Radiocarbon. 2013. V. 55. P. 1869–1887.
  49. Turunen J., Tolonen K., Tolvanen S., Remes M., Ronkainen J., Jungner H. Carbon accumulation in the mineral subsoil of boreal mires. Global Biogeochem Cycles. 2002. V. 13. P. 71–79.

版权所有 © Russian Academy of Sciences, 2024

##common.cookie##