ПРОДУЦИРОВАНИЕ С02 ТОРФЯНОЙ ПОЧВОЙСЛАБО ОСУШЕННОГО МЕЗОТРОФНОГО БОЛОТАВ СВЯЗИ С ГИДРОТЕРМИЧЕСКИМИ УСЛОВИЯМИ СЕЗОНА

А.В. Наумов1, Т.Т. Ефремова, С.П. Ефремов2

Институт почвоведения и агрохимии СО РАН, Новосибирск;

2Институт леса СО РАН, Красноярск

Охрана и рациональное использование болотных экосистем представ ля* ют сегодня важный этап на пути к устойчивому управлению природным^ ресурсами.

Почвенное дыхание, как и любой процесс в природной экосистеме, подвержено влиянию разных факторов. Однако температура и влажность окружающей среды при мало меняющихся прочих условиях имеют первостепенное значение для биологических ритмов живых организмов, выделяющих углекислоту в процессе жизнедеятельности.

Наши исследования эмиссии С02 в нескольких болотных экосистемах выявили заметную инерционность этого показателя по отношению к температуре почвы в суточном цикле. Запаздывание отклика экосистемы на изменение температурного фактора может иметь двоякую природу: биологическую (инерционность продуцирования С02) и физическую (диффузия углекислого газа из глубины к поверхности почвы и выделение его в атмосферу)* На отдельных образцах в контролируемых условиях было установлено, что продуцирование углекислоты есть процесс безинерционный, т.е. реакция дыхательного газообмена биологического компонента фактически адекватна изменениям температуры окружающей среды [1]. Таким образом, фазовый сдвиг эмиссии углекислого газа из болотной почвы по отношению к температурному фактору имеет, по-видимому, диффузионную природу и определяется физическими свойствами почвенного субстрата.

Изучение продуцирования С02 в контролируемых условиях также позволило выявить функциональную зависимость этого показателя от температу* ры и влажности торфа [2]. Эта взаимосвязь была использована для реконструкции сезонного хода дыхания почвы и оценки суммарного потока С02 •

мосферу по гидротермическим характеристикам слабо осушенного сфаг- йового болота переходного типа. Наблюдения за гидротермическим режимом велись в течение трех сезонов, что позволило оценить диапазон изменчивости изучаемого показателя и характер его сезонной динамики. При этом полагали, что экосистема находится в стационарном состоянии и коэффициенты регрессионной модели, характеризующие дыхательную активность биоты, мало меняются от сезона к сезону.

Расчеты показали, что за период с мая по октябрь болотная почва продуцирует от 142 до 204 г С/м2 со средней интенсивностью 1,1-1,6 г С/м2 сутки. Сезонная динамика почвенного дыхания имеет вид параболы с вершиной (максимум) в конце июля — августе. Амплитуда сезонных изменений скорости продуцирования С02 составляла 6,3-6,9 г С02 /м2-сутки.

Уровень стояния почвенно-грунтовых вод оказывает заметное влияние на величину потока С02. Закономерное понижение его к концу сезона увеличивает мощность слоя интенсивного газообмена. Это, в свою очередь, приводит к сдвигу максимальных значений скорости дыхания на конец августа — начало сентября.

Функциональный подход к оценке состояния природных экосистем представляется перспективным. Выявляемые функциональные зависимости важнейших интегральных параметров объекта от факторов среды дают исследователю некоторый стандарт, отклонение от которого расценивается как переход к нестационарному режиму функционирования с определенной вероятностью деградационных явлений.

[1] Наумов А.В. Дыхание растений и эмиссия углекислого газа в болотной экосистеме // Сиб. экол. журнал. 1997. № 4. С. 385-391. [2] Наумов А.В. Функциональноэкологический аспект изучения С02-газообмена болотной почвы // Системный подход в почвоведении. Препринт. Новосибирск, 1997. С. 44-48. [3] Raich J.W., Schle- singer W.H. The global carbon dioxide flux in soil respiration and its relation to vegetation and climate // Tellus, 1992. V. 44B. P. 81-99.