Возможность использования величины отношения углерода к азоту как критерий разделения пальза и литальза

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Бугры пучения – пальза и литальза - являются надежным индикатором наличия многолетнемерзлых пород особенно на южной границе их распространения. Предметом исследования является рассмотрение отношения содержания углерода (C) к азоту (N) в торфе пальза и подстилочном и гумусовом горизонтах литальза как критерия разделения пальза и литальза. Рассмотрены пальза близ пос. Елецкая (67°16′ с.ш., 63°69′ в.д.) в Большеземельской тундре и литальза на полигоне, расположенном в Южном Забайкалье на территории Ивано-Арахлейского заказника близ с. Преображенка (52° с.ш., 113° в.д.) и в долине р. Сенца (52º40' с.ш., 99º30' в.д.) в Восточном Саяне. Рассмотрена история изучения литальза и пальза в России начала ХХ века: показано, что российские исследователи выделяли минерагенные бугры пучения наряду с торфяными. Установлено, что содержание азота в поверхностных слоях литальза (0,45-1,73% в долине р.Сенца и 0,47-2,01% у оз.Арахлей) находится примерно в том же диапазоне, что и в поверхностных горизонтах пальза независимо от региона криолитозоны. Обобщены результаты определения содержания углерода и азота, а также их отношения в торфяном покрове пальза. В отличие от литальза содержание углерода в поверхностных горизонтах пальза и плоскобугристых торфяников многократно превышает полученные значения как для поверхностных, так и для погребенных органических горизонтов почвенного покрова литальза. Для торфяного покрова пальза не зафиксировано значение С/N меньше 13, этот показатель для литальза никогда не превышает 10-12

Об авторах

Алла Константиновна Васильчук

МГУ им. М.В. Ломоносова

Email: alla-vasilch@yandex.ru
ведущий научный сотрудник;

Юрий Кириллович Васильчук

Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова; географический факультет

Email: vasilch_geo@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-5847-5568
профессор; кафедра геохимии ландшафтов и географии почв;

Список литературы

  1. Multi-language glossary of permafrost and related ground-ice terms in Chinese, English, French, German, Icelandic, Italian, Norwegian, Polish, Romanian, Russian, Spanish, and Swedish. Compiled and Edited by: Robert O. van Everdingen The Arctic Institute of North America The University of Calgary Calgary, Alberta, CANADA T2N 1N4. 1998 (revised 2005)
  2. Harris S.A. Palsa-like mounds developed in a mineral substrate, Fox Lake, Yukon Territory // Proceedings, Sixth International Conference on Permafrost, Beijing, 1993, South China University of Technology Press, Vol.1. Pp. 238–243.
  3. Квашнин-Самарин Н.В. О некоторых наблюдениях над микрорельефом мерзлоты и его значение // Материалы по изучению русских почв. Вып. 23. 1913. С. 73–89.
  4. Кушев С.Л. Морфология и генезис бугристых марей и их географическое распространение // Труды Комитета по вечной мерзлотею. Том 8. 1939. М.-Л.: Изд-во АН СССР. С. 119–161.
  5. Толстов А.Н. Некоторые наблюдения над буграми-могильниками в среднем течение реки Буреи // Труды института мерзлотоведения им. В.А.Обручева, том 8. Вечная и сезонная мерзлота Забайкалья. М.: Изд-во АН СССР. 1950. С. 149–171.
  6. Åhman R. The structure and morphology of minerogenic palsas in northern Norway // Biuletyn Peryglacjalny, 1976, N 26, p. 25–31.
  7. Dionne J.-C. Formes et phenomenes periglaciaires en Jamesie, Québec subarctique // Géographie physique et Quaternaire. 1978. Vol. 32. Pp. 187–247.
  8. Lagarec D. Cryogenic mounds as indicators of permafrost conditions, northern Québec // Proceedings of the Fourth Canadian Permafrost Conference, Roger Brown Memorial Volume. Ottawa, Canada. 1982. Pp. 43–48.
  9. Allard M., Seguin M.K., Levesque R. Palsas and mineral permafrost mounds in northern Quebec // International Geomorphology, Part II, Ed. V. Gardiner, London, John Wiley. 1986. Pp. 285–309.
  10. Pissart A. Palsas, lithalsas and remnants of these periglacial mounds. A progress report // Progress in Physical Geography. 2002. Vol. 26. Pp. 605–621.
  11. Iwahana G., Fukui K., Mikhailov N., Ostanin O., Fujii Y. Internal Structure of a Lithalsa in the Akkol Valley, Russian Altai Mountains // Permafrost and Periglacial Processes. 2012. Vol. 23. Pp. 107–118. doi: 10.1002/ppp.1734
  12. Budantseva N.A., Gorshkov E.I., Isaev V.S., Semenkov I.N., Usov A.N., Chizhova Ju.N., Vasil'chuk Yu.K. Engineering geological and geochemistry features of the palsa and lithalsa landscape in the area of educational and scientific polygon Khanovey. Engineering Geology. 2015. Vol. 3. Pp. 34–50.
  13. Vasil'chuk Yu.K., Alekseev S.V., Arzhannikov S.G., Alekseeva L.P., Arzhannikova A.V., Budantseva N.A., Vasil'chuk A.C. Chizhova Ju.N. Isotope composition of a Lithalsa in the Sentsa River Valley (East Sayan Mountains) // Doklady Earth Sciences. 2016. Vol. 471. Part 2. Pp. 1292-1297. doi: 10.1134/S1028334X16120254
  14. Vasil'chuk Yu.K., Alekseev S.V., Arzhannikov S.G., Alekseeva L.P., Budantseva N.A., Chizhova Ju.N., Arzhannikova A.V., Vasilchuk A.C. Lithalsa in the Sentsa River Valley, Eastern Sayan Mountains, Southern Russia // Permafrost and Periglacial Processes. 2016. Vol. 27. Iss. 3. Pp. 285–296. doi: 10.1002/ppp.1876
  15. Буданцева Н.А., Чижова Ю.Н., Блудушкина Л.Б., Васильчук Ю.К. Стабильные изотопы кислорода, водорода и углерода и возраст пальза близ поселка Елецкий, северо-восток Большеземельской тундры // Арктика и Антарктика. 2017. №4. С. 38–56 doi: 10.7256/2453-8922.2017.4.25087.
  16. Vasil’chuk Yu.K., Vasil’chuk A.C., Sulerzhitsky L.D., Budantseva N.A., Volkova Ye.M., Chizhova Ju.N. Radiocarbon chronology of palsa in the Bol’shaya Zemlya tundra // Doklady Earth Sciences. 2003. Vol. 393. N8. Pp. 1160–1164.
  17. Vasil’chuk, Yu.K., Vasil’chuk, A.C., Jungner, H., Budantseva, N.A., Chizhova, Ju.N. Radiocarbon chronology of Holocene palsa of Bol’shezemel’skaya tundra in Russian North // Geography, Environment, Sustainability. 2013. Vol. 6. N3. Pp. 38–59. doi: 10.24057/2071-9388-2013-6-3-38-59.
  18. Максимова О.Е. Бугры пучения южного Забайкалья / Дипломная работа выполненная на кафедре криолитологии и гляциологии географического ф-та МГУ под рук. проф. Ю.К.Васильчука. М. 2007. 131 с.
  19. Vasil’chuk, Yu. K., Vasil’chuk, J. Yu., Alexeev, S.V., Budantseva, N. A., Alexeeva, L. P., Vasil’chuk, A. C., Kozyreva, Ye. A., Svetlakov, A. A. The Cyclical Structure of the Isotopic Diagram of a Lithalsa and Its Radiocarbon Age, Sentsa River Valley, Eastern Sayan // Doklady Earth Sciences, 2019, Vol. 489, Part 2. Pp. 1456–1460. doi: 10.1134/S1028334X19120158
  20. Алексеев С.В., Алексеева Л.П., Васильчук Ю.К., Козырева Е.А., Светлаков А.А., Рыбченко А.А. (2016). Бугры пучения в дорлине реки Сенца, Окинское плоскогорье, Восточный Саян // Успехи современного естествознания. № 3. С. 121-126.
  21. Васильчук А.К., Васильчук Дж.Ю., Буданцева Н.А., Васильчук Ю.К., Терская Е.В., Кречетов П.П., Блудушкина Л.Б. Соотношение содержания углерода и азота в почвах литальза-ландшафтов в долине р. Сенца, Восточный Саян // Арктика и Антарктика. 2020. № 1. С. 75–97. doi: 10.7256/2453-8922.2020.1.32245.
  22. Loisel, J., Yu, Z., Beilman, D. W., Camill, P., Alm, J., Amesbury, M. J., Anderson, D., Andersson, S., Bochicchio, C., Barber, K., Belyea, L. R., Bunbury, J., Chambers, F. M., Charman, D. J., De Vleeschouwer, F., Fialkiewicz-Koziel, B., Finkelstein, S. A., Galka, M., Garneau, M. et al. A database and synthesis of northern peatland soil properties and Holocene carbon and nitrogen accumulation // The Holocene. 2014. Vol. 24(9). Pp. 1028–1042. doi: 10.1177/0959683614538073.
  23. Prokushkin A.S., Novenko E.Yu., Kupriyanov D.A., Karpenko L.V., Mazei N.G., Serikov S.I. Carbon, nitrogen and their stable isotope (δ13C and δ15N ) records in two peat deposits of Central Siberia: raised bog of middle taiga and palsa of forest-tundra ecotone // IOP Conf. Series: Earth and Environmental Science 2022. 1093: 012007 IOP Publishing doi: 10.1088/1755-1315/1093/1/012007
  24. Novenko EY, Mazei NG, Prokushkin AS, Kupriyanov DA, Shatunov AE, Andreev RA, Serikov SI. The Holocene palaeoecology of the palsa mire near Igarka (Yenisei Siberia). In: IOP Conf. Series: Earth and Environmental Science. 2022:1093:012029 doi: 10.1088/1755-1315/1093/1/012029
  25. Пастухов А.В., Каверин Д.А. Экологическое состояние мерзлотных бугристых торфяников на северо-востоке Европейской России // Экология. 2016. №2. С. 94-102.
  26. Deshpande, B.N., Crevecoeur, S., Matveev, A., Vincent, W.F. (2016). Bacterial production in subarctic peatland lakes enriched by thawing permafrost // Biogeosciences, 13, 4411–4427. doi: 10.5194/bg-13-4411-2016
  27. Lim, A. G., Loiko, S. V., A.G., Raudina T.V., Volkova I.I., Seredina V.P. (2018). Element composition of peat deposits in flat frost mound bogs of the Pyakupur River (northern taiga of West Siberia). Ukrainian Journal of Ecology, 8(1), 79-87.
  28. Hichens-Bergström, M., Sannel, B.K. (2023). Permafrost development in northern Fennoscandian peatlands since the mid-Holocene, Arctic, Antarctic, and Alpine Research, 55:1, 2250035, doi: 10.1080/15230430.2023.2250035
  29. Wetzel, H., Fleige, H., Horn, R. (2003). Chemical and physical properties of palsas – degradation of palsas in the region of Northern Norway. In: Permafrost, Eighth International Conference, Proceedings. Zurich, 21-25 July 2003. Eds: by M.Philips, S.M.Springman, L.U.Arenson. Vol. 2. Zurich, Zwitzerland. A.A.Balkema Publishers. Swets & Zeitlinger B.V. Lisse. The Netherlands. Pp. 1235–1240.
  30. Krüger J.P., Leifeld J., Alewell C. Degradation changes stable carbon isotope depth profiles in palsa peatlands // Biogeosciences. 2014. Vol. 11. Pp. 3369–3380. doi: 10.5194/bg-11-3369-2014
  31. Palmer K., Horn M.A. Actinobacterial Nitrate Reducers and Proteobacterial Denitrifiers Are Abundant in N2O-Metabolizing Palsa Peat. Applied and Environmental Microbiology. 2012. Vol. 78. N16. Pp. 5584 –5596
  32. Sannel A. B. K., Kuhry P. (2009). Holocene peat growth and decay dynamics in sub-arctic peat plateaus, west-central Canada // Boreas. Vol. 38. Pp. 13–24. 10.1111/j.1502-3885.2008.00048.x.
  33. Krüger J. P., Leifeld J., Alewell C. Degradation changes stable carbon isotope depth profiles in palsa peatlands // Biogeosciences. 2014. Vol. 11. Pp. 3369–3380.
  34. Krüger J. P., Conen F., Leifeld J., Alewell C. Palsa uplift identified by stable isotope depth profiles and relation of δ15N to C/N ratio // Permafrost and Periglacial Processes, 2017. Vol. 28. Pp. 485–492. doi: 10.1002/ppp.1936.
  35. Голубятников Л.Л., Заров Е.А. Содержание углерода и азота в торфяных почвах северных районов Западной Сибири // Западно-Сибирские торфяники и цикл углерода: прошлое и настоящее.Материалы Шестого Международного полевого симпозиума. Издательство: Изд-во Томского ун-та. 2021. С.113–115.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

Согласие на обработку персональных данных

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).