Экологическая оценка эмиссии парниковых газов (СО2, СН4, N2О) городскими почвами различных функциональных зон Курска тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 03.02.08, кандидат наук Саржанов Дмитрий Анатольевич

• Саржанов Дмитрий Анатольевич
• кандидат наук
• 2016

Оглавление диссертации кандидат наук Саржанов Дмитрий Анатольевич

Введение

Глава 1 Экологическая оценка пространственно-временной изменчивости почвенной эмиссии парниковых газов в условиях городских экосистем

1.1 Глобальные изменения и влияние на них эмиссии парниковых газов

1.2 Основные парниковые газы и экологическая оценка их эмиссии

1.3 Особенности эмиссии парниковых газов в условиях городских экосистем

1.4 Региональные особенности урбоэкосистем Центрально-Чернозёмного региона России

1.5 Методическое обеспечение мониторинга парниковых

газов

1.6 Особенности мониторинга парниковых газов в

условиях городских экосистем

1.7 Приоритетные задачи мониторинга парниковых газов

в условиях разных функциональных зон г. Курска

Глава 2 Объекты и методы исследования

2.1 Краткая характеристика района исследования

2.1.1 Климат

2.1.2 Геология и почвообразующие породы

2.1.3 Рельеф и гидрология

2.1.4 Растительность

2.1.5 Почвенный покров области и основные направления

его антропогенной трансформации

2.1.6 Почвенный покров Курска и особенности его антропогенной трансформации

2.1.7 Функционально-экологическое зонирование территории города

2.2 Основные объекты исследования

2.3 Методы исследования

2.3.1 Полевые методы

2.3.2 Лабораторные методы

2.3.2 Статистические методы

Глава 3 Морфогенетические и экологические особенности городских почв различных функциональных зон Курска

3.1 Морфогенетические и экологические особенности фоновых почв для исследуемых функциональных зон Курска

3.2 Морфогенетические и экологические особенности

почв рекреационной зоны Курска

3.3 Морфогенетические и экологические особенности

почв селитебной зоны Курска

3.4 Морфогенетические и экологические особенности

почв промышленной зоны Курска

Глава 4 Регионально-типологические особенности эмиссии парниковых газов фоновыми почвами для исследуемых функциональных зон Курска

4.1 Особенности эмиссии СО2 фоновыми почвами

4.2 Особенности эмиссии СН4 фоновыми почвами

4.3 Особенности эмиссии К20 фоновыми почвами

Глава 5 Регионально-типологические особенности эмиссии парниковых газов городскими почвами в условиях рекреационной зоны Курска

5.1 Особенности эмиссии СО2 городскими почвами рекреационной зоны

5.2 Особенности эмиссии СН4 городскими почвами рекреационной зоны

5.3 Особенности эмиссии К20 городскими почвами рекреационной зоны

Глава 6 Регионально-типологические особенности эмиссии парниковых газов городскими почвами в условиях селитебной зоны Курска

6.1 Особенности эмиссии СО2 городскими почвами селитебной зоны

6.2 Особенности эмиссии СН4 городскими почвами селитебной зоны

6.3 Особенности эмиссии К20 городскими почвами селитебной зоны

Глава 7 Регионально-типологические особенности эмиссии парниковых газов городскими почвами в условиях промышленной зоны Курска

7.1 Особенности эмиссии СО2 городскими почвами промышленной зоны

7.2 Особенности эмиссии СН4 городскими почвами промышленной зоны

7.3 Особенности эмиссии К20 городскими почвами промышленной зоны

Заключение

Выводы

Список литературы

Принятые в работе сокращения:

АДМП - автотрофное дыхание модельных почв

ГДМП - гетеротрофное дыхание модельных почв

К - коэффициент корреляции

ОДК - ориентировочно-допустимое количество

ООПТ - особо охраняемые природные территории;

ПГ - парниковые газы

ПДК- предельно-допустимая концентрация;

ПЗ- промышленная зона

РЗ - рекреационная зона

СЗ - селитебная зона

СИД - субстрат-индуцированное дыхание;

ТМ - тяжелые металлы;

УСЛ - урбанозем, сформированный на серой лесной почве

УЧ - урбанозем, сформированный на черноземе

ЦЧР- Центрально-Черноземный регион

Ч - чернозем

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Экологическая оценка эмиссии парниковых газов (СО2, СН4, N2О) городскими почвами различных функциональных зон Курска»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы. Глобальные изменения климата, во многом определяемые ростом в атмосфере концентрации парниковых газов, стоят в ряду приоритетных проблем современной экологии (Агроэкология, 2000; IPCC, 2001; 2007; 2013; Васенев, 2015). Землепользование - основной фактор, определяющий потоки парниковых газов в наземных экосистемах. Характерной чертой современного землепользования является растущий уровень урбанизации (Svirejeva-Hopkins et al., 2004), в процессе которого происходят фундаментальные трансформации потоков веществ и энергии, формируются почвы, принципиально отличающиеся от естественных аналогов по физическим, химическим и биологическим свойствам (Строганова, 1997; Lorenz et. al, 2005; Васенев, 2008; Яшин, 2010; Pickett et al., 2011; Прокофьева и др., 2014; Смагин, 2015; Vasenev, 2015).

Почвы являются основным элементом городских экосистем и играют важную роль в их биогеохимических циклах. В зависимости от климатических условий и типа землепользования они могут быть как источником, так и стоком парниковых газов. Для потоков парниковых газов городских почв характерно наиболее высокое пространственно-временное разнообразие, определяемое как их контрастной антропогенной нагрузкой, так и локальными геоморфологическими и биоклиматическими особенностями. Многообразие локальных сочетаний контрастных функциональных зон создают чрезвычайную пестроту локальных городских экосистем и их почвенного покрова (Васенев, 2008; Vasenev et al., 2012; 2013), актуализирует задачи мониторинга почвенных потоков парниковых газов в условиях города, с анализом регионально-типологических закономерностей их пространственного разнообразия и временной динамики.

В условиях Центрально-Чернозёмного региона России особенно интересны городские экосистемы г. Курска со сложным комплексом урба-нозёмов, сформированных на основе чернозёмов и тёмно-серых лесных почв, для которых характерны большие запасы углерода и активное разви-

тие почвенно-биотического комплекса. Для понимания особенностей экологического функционирования городских почв и их вклада в парниковый эффект, необходимы многолетние мониторинговые исследования почвенных потоков СО2, СН4 и К20.

Цель данной работы состоит в проведении комплексных экологических исследований с анализом регионально-типологических закономерностей пространственно-временной изменчивости потоков основных парниковых газов (СО2, СН4, К2О) в условиях различных функциональных зон г. Курска.

В соответствии с поставленной целью последовательно решались следующие задачи:

1. Исследования сезонной динамики почвенных потоков парниковых газов (СО2, СН4, К2О) на фоновых участках с выщелоченными чернозёмами и тёмно-серыми лесными почвами.

2. Исследования сезонной динамики почвенных потоков парниковых газов (СО2, СН4, К2О) в урбанозёмах на основе тёмно-серых лесных почв рекреационной зоны г. Курска.

3. Исследования сезонной динамики почвенных потоков парниковых газов (СО2, СН4, К2О) в урбанозёмах на основе тёмно-серых лесных почв селитебной зоны г. Курска.

4. Исследования сезонной динамики почвенных потоков парниковых газов (СО2, СН4, К2О) в урбанозёмах на основе выщелоченного чернозёма промышленной зоны г. Курска.

5. Анализ регионально-типологических закономерностей сезонной изменчивости почвенных потоков парниковых газов (СО2, СН4, К2О) в исследуемых вариантах урбоэкосистем Курска.

Научная новизна работы. На основе проведения мониторинговых экологических исследований, с использованием высокочастотного мобильного газоанализатора и напочвенных экспозиционных камер, изучены закономерности трёхлетней, суточной и/или сезонной динамики

почвенных потоков парниковых газов (С02, СН4, К20) в условиях основных функциональных зон г. Курска, с оценкой влияния на них доминирующих экологических факторов (функциональная зона, профиль, температура и влажность почвы, температура воздуха).

На примере промышленной зоны установлена выраженная суточная динамика почвенных потоков С02, с ее значимой положительной корреляцией с влажностью почвы (К8ш = 0,65) в июне и обратной корреляцией с ней (- 0,61) в октябре на фоне заметного осеннего снижения суточной динамики потоков.

Результаты трехлетнего мониторинга показали значительно (на 15-50 %) повышенную эмиссию СО2 исследуемыми городскими почвами Курска по сравнению с их природными фоновыми аналогами, при лимитирующем значении экологического фактора влажности почв летом, температуры -весной и осенью. Изучение вклада корневого (автотрофного) и микробного (гетеротрофного) компонентов в общее почвенное дыхание показало яркое доминирование по сезону микробного дыхания, удельный вклад которого во всех исследуемых городских объектах на 15% выше, чем в сопоставимых фоновых аналогах.

Почвенные потоки СН4 в урбанозёме рекреационной зоны сонаправ-лены фону, но значительно ниже, чем в фоновой тёмно-серой лесной почве: в 3,4 раза - в осенний период, в 1,3-1,5 раза - в поздневесенний и основной летний периоды. В поздневесенний и осенний периоды доминируют эмиссионные потоки СН4 в селитебной зоне. В промзоне отмечается незначительное поглощение СН4 в поздневесенний и летний периоды.

В рекреационной зоне летом отмечается небольшой сток К20 (-0,14

2 2 мг/м2 в сутки). В селитебной зоне он дает всплески до -1 ,1 мг/м2 в сутки в

середине июля. Максимальная эмиссия К20 урбанозёмами промзоны харак-

Л

терна для поздневесеннего периода (0,74 мг/м в сутки), а сток - поздне-

Л

летнего (-0,10 мг/м в сутки), что также качественно отличает их от фона.

Проведенные исследования показывают значительную специфику почвенных потоков парниковых газов урбаногенно преобразованных серых лесных почв и черноземов, что необходимо учитывать при анализе их современных и прогнозируемых региональных балансов.

Защищаемые положения:

1. Почвенные потоки СО2 в фоновых чернозёмах и серых лесных почвах характеризуются ярко выраженной, но разнонаправленной сезонной динамикой с 2-4-х-кратным превышением летних потоков над весенними и осенними. Средняя эмиссия СО2 чернозёмами весной и летом на 15-50 % выше серых лесных почв, которые, в свою очередь, на 20-45% более активны осенью.

2. Корреляционные зависимости почвенных потоков СО2 от лимитирующих их экологических факторов температуры и влажности фоновых чернозёмов и серых лесных почв наиболее чётко выражены в переходные осенние (^=0,39-0,68; ^ =0,31-0,74) и весенние (К^ =0,58-0,84; KWS =0,61) периоды.

3. Почвенные потоки СО2 в урбанозёмах города Курска, сформированных на основе антропогенно измененного профиля тёмно-серых лесных почв или черноземов, как правило, значительно выше интенсивности потоков аналогичных фоновых почв и, в основном, имеют близкие фону сезонные тренды.

4. Почвенные потоки СН и К20 в условиях характерных для Центрально-Чернозёмного региона России представительных урбоэкосистем трех типов функциональных зон Курска характеризуются значительными отличиями от их фоновых аналогов и регионально-типологическими особенностями сезонной динамики, что необходимо учитывать при анализе их современных и прогнозируемых региональных балансов.

Практическая значимость работы. Проведенные в 2013-2015 гг. исследования входят в региональную систему экологического мониторинга почвенных потоков парниковых газов RusFluxNet, в рамках которой

проводится системный анализ региональных закономерностей потоков парниковых газов на уровне почв и представительных экосистем Центрально-Чернозёмного региона Европейской части России. Полученные результаты будут полезны для объективной оценки вклада изучаемых почв в биогеохимические циклы азота и углерода, региональные и глобальные экологические процессы, экологические функции антропогенно измененных чернозёмов и серых лесных почв.

Апробация работы. Основные положения диссертации были представлены на I-V конференциях Лаборатории агроэкологического мониторинга, моделирования и прогнозирования экосистем РГАУ - МСХА имени К.А. Тимирязева (2012-2015), научно-практической конференции в рамках международной летней экологической школы MOSES-2013, Международной научной конференции молодых ученых Университета Нови Сад (Сербия, 2013, диплом - I место), Международной конференции «XVII Докучаевские молодежные чтения» (Санкт-Петербург, 2014), XX Конгрессе IUSS (ДжеДжу, 2014), XIV Всероссийской выставке НТТМ (Москва, 2014), Генеральной ассамблее EGU (Вена, 2014, 2015), VII Конгрессе Европейского общества охраны почв (Москва, 2015), X Конгрессе Евразийской Федерации Обществ почвоведов (Сочи, 2015).

Публикации. По результатам исследования опубликовано 15 научных работ, в т.ч. 2 работы в изданиях, цитируемых Scopus, и 2 - в журналах, рекомендуемых ВАК Российской Федерации.

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, 7 глав, включающих обзор литературы, описание объектов и методов исследований, анализ результатов проведенных исследований, заключения, выводов и списка использованной литературы. Основной материал изложен на 183 странице машинописного текста, включая 56 таблиц и 68 рисунков. Список литературы состоит из 174 источников, в том числе 57 англоязычных.

Благодарности. Автор выражает глубокую признательность научному руководителю д.б.н., профессору И.И. Васенёву за помощь при выполнении данной работы, профессорам В.А. Черникову, И.М. Яшину, Н.Д. Ананьевой, доценту Е.Б. Таллеру - за ценные советы и рекомендации, к.б.н. А. Тембо и О.В. Рыжкову, К.В. Иващенко и С.В. Роговой, коллективам кафедры экологии и лаборатории агроэкологического мониторинга, моделирования и прогнозирования экосистем РГАУ-МСХА имени К.А. Тимирязева - за помощь при проведении полевых и лабораторных исследований. Особую благодарность автор выражает к.б.н. В.И. Васенёву и к.х.н. Ю.Л. Сотниковой за неоценимую всестороннюю помощь и поддержку на всех этапах выполнения работы.

Глава 1. Экологическая оценка пространственно-временной изменчивости почвенной эмиссии парниковых газов в условиях городских экосистем

1.1 Глобальные изменения климата и влияние на них эмиссии парниковых газов

Одной из основных проблем современной экологии являются глобальные изменения климата, биоты и условий жизнедеятельности человека. По данным Межгосударственной группы экспертов по изменению климата (МГЭИК), «глобальное потепление», начавшееся с 70-х годов XX века, не вызывает сомнений (рис. 1.1.1).

Согласно обобщениям экспертов 1РСС (1РСС, 2001; 1РСС, 2007), за последние сто лет среднепланетарная температура Земли увеличилась на 0,74 °С. Двадцатый век - самый теплый за последние 500 лет, с вероятностью более 90%, и с вероятностью «более 66%» самый теплый за 1300 лет.

Мв, -

°С -о,5:

о,о:

1950 1960 1970 1980 1990 2000 Годы

Рис. 1.1.1 Аномалии глобальной приземной температуры воздуха, рассчитанной по модели общей циркуляции атмосферы и океана (МОЦАО) и полученной по наблюдениям, по отношению к норме в период с 1950-1970 г.г. (Канило и др., 2011).

Примечание: 1 - данные наблюдений; 2 - аномалия температуры, с учетом известного роста парниковых газов (111) и аэрозолей (расчет); 3 - тот же расчет, но при значениях ПГ и аэрозолей, соответствующих 1970 г.

Наблюдается также рост температуры поверхностного слоя воды в мировом океане, сокращаются площади морского льда (Мелешко, 2007; «Оценочный доклад...», 2008). За десять-пятнадцать тысяч лет с момента окончания ледникового периода более, чем на 10 °С повысилась средняя температура земной поверхности (рис. 1.1.2).

Рис. 1.1.2 Изменение глобальной температуры и концентрации парниковых газов в атмосфере Земли за последние 160 тыс. лет (Арутюнов, 2001).

Повышение среднепланетарной температуры Земли на 0,6-0,8 °С (рис. 1.1.3) за прошедшее столетие (1РСС, 2007), казалось бы, не должно восприниматься столь остро. Однако озабоченность вызывает не столько сам факт изменения климата, сколько скорость этого процесса, которая представляется слишком высокой - по сравнению с предыдущими эпохами.

Рис. 1.1.3 Изменение средней температуры поверхности по результатам прямых метеорологических измерений (Арутюнов, 2001).

Наиболее серьезные опасения вызывают возможные экономические и связанные с ними социальные последствия этого процесса, которые могут затронуть все человечество. Прогнозируемые в результате возможных климатических изменений повышение уровня океана и рост температуры поверхности Земли на 1-3 °С (1РСС, 2007) в течение двадцать первого столетия, безусловно, окажут серьезное влияние на хозяйственную деятельность многих стран.

Даже небольшое изменение средней температуры может вызвать глобальную перестройку в сложнейшей системе циркуляции потоков в атмосфере и гидросфере планеты, определяющей ее климат. В отдельных

регионах температурные изменения могут многократно превысить средние значения, так что эти территории станут практически непригодными для проживания и экономической деятельности (Арутюнов, 2001).

Скорее всего, наблюдаемые глобальные изменения являются результатом сложного взаимодействия целого ряда природных и антропогенных факторов. К первым относятся естественные циклические колебания температуры (Огурцов, 2008; УогоЬуеу е1 а1., 2005), объясняемые целым рядом возможных факторов, которые носят независящий от человеческой деятельности характер. Важнейшими из них являются: смещение угла наклона Земли относительно ее оси, изменения солнечной активности, колебания земной коры, которые приводят к выбросам в атмосферу различных газов. Последние исследования предполагают и воздействие космоса, т. е. прохождение Земли через определенные участки Вселенной (Пискулова, 2006).

Другая точка зрения, принятая в настоящее время большинством экспертов и широко распространенная в общественном сознании, сводится к анализу антропогенных выбросов парниковых газов (Язев и др., 2009). Этот вывод сделан в результате работы более 2000 ведущих исследователей в составе МГЭИК, созданной по инициативе ООН (1РСС, 2007).

Таким образом, глобальное потепление - процесс постепенного роста средней годовой температуры поверхностного слоя атмосферы Земли и Мирового океана, вследствие всевозможных причин (увеличение концентрации парниковых газов (ПГ) в атмосфере Земли, изменение солнечной или вулканической активности и т.д.). Очень часто в качестве синонима глобального потепления употребляют словосочетание «парниковый эффект», но между этими понятиями есть небольшая разница.

Парниковый эффект - это увеличение средней годовой температуры поверхностного слоя атмосферы Земли и Мирового океана вследствие

роста в атмосфере Земли концентраций ПГ. Эти газы выполняют роль плёнки или стекла теплицы, т.к. они свободно пропускают солнечные лучи к поверхности Земли и задерживают тепло, покидающее атмосферу планеты.

Основными парниковыми газами антропогенного происхождения являются углекислый газ (CO2), метан (СН4), закись азота (^О), водяной пар (Н2О), хлорфторуглероды (ХФУ) и тропосферный озон (О3) (Baldocchi et а1., 2001; Назаров и др., 2009).

Известно, что в течение ХХ в. промышленные выбросы ПГ (прежде всего углекислого газа) в атмосферу многократно усилились. В работе С.А. Язева с соавторами (2009) приводятся сведения о том, что концентрация СО2 в атмосфере увеличилась с 280 ррт (число частиц на 1 млн) в доиндустриальную эпоху до 379 ррт в 2005 г. При этом, годовой темп роста концентрации углекислого газа за 1995-2005 г.г. составил 1,9 ррт/год, что заметно выше, чем за весь период прямых измерений (1,4 ррт/год). По разным оценкам, сжигание топлива приводит к ежегодному поступлению в атмосферу 5-7 млрд т углекислого газа (Сорохтин, 2006).

Увеличение содержания СО2 в атмосфере происходит и в результате природных процессов. Естественный парниковый эффект поддерживает атмосферу Земли в состоянии теплового баланса, благоприятного для большинства животных и растений. Биота и, прежде всего растительность, являются естественными регуляторами температуры, поскольку могут компенсировать процессы эмиссии и поглощением СО2 - благодаря сложному механизму обратных связей, который постепенно формировался в течение тысячелетий. Антропогенный парниковый эффект, наоборот, нарушает сложившийся тепловой баланс в системе «атмосфера-гидросфера-литосфера», и поэтому может вызвать катастрофическое повышение температуры атмосферы.

Парниковый эффект от разных газов можно суммировать, сопоставив их воздействие с влиянием С02. Для метана переводной

коэффициент равен 21, для закиси азота - 310, а для некоторых фторсодержащих газов - даже несколько тысяч (1РСС, 2001). Парниковые газы хорошо перемешиваются и достаточно долго «живут» в атмосфере, оказывая глобальное воздействие и локальные эффекты, которые сказываются на климатических особенностях ландшафтов того или иного конкретного места (Назаров и др., 2009).

1.2 Основные парниковые газы и экологическая оценка их эмиссии

К основным парниковым газам, эмиссия которых подается регулированию, относятся: диоксид углерода, метан и закись азота (табл. 1.2.1).

Таблица 1.2.1 Глобальное содержание основных парниковых газов и его увеличение по данным глобальной сети ГСА по мониторингу парниковых газов (Отчет ГСА № 184, http://www.wmo.int/gaw).

Показатели изменения парниковых газов СО2 (ррт) СН4 (РРЬ) N20 (РРЬ)

Глобальное содержание в 2010 г. 389,0 1808 323,2

Абсолютное увеличение в 2009-2010 гг.* 2,3 5 0,8

Среднегодовое абсолютное увеличение за последние 10 лет 1,97 2,6 0,75

Относительное увеличение в 2009-2010 гг. 0,59% 0,28% 0,25%

Содержание в 2010 г. по отношению к 1750 г. 139% 139% 120%

* - глобальное содержание в 2010 г. рассчитано как среднее значение за 12 месяцев (Бюллетень ВМО..., 2011).

Диоксид углерода (СО2) является основным парниковым газом по его влиянию на изменение климата (более 60%), и с точки зрения интенсивности естественных и антропогенных потоков в атмосфере (Смагин, 2005; Авксентьев, 2011). Он составляет наибольшую долю эмиссии всех парниковых газов и поэтому в наибольшей степени усиливает парниковый эффект (рис. 1.2.1).

Основными источниками углекислого газа в атмосфере Земли являются вулканические выбросы, жизнедеятельность биосферы и деятельность человека. Антропогенными источниками являются -сжигание ископаемого топлива и биомассы, включая «сведение лесов», промышленность и сельское хозяйство. Основными потребителями углекислого газа являются растения, однако, в состоянии равновесия, большинство биоценозов за счет минерализации биомассы производит приблизительно столько же углекислого газа, сколько и поглощает.

Рис. 1.2.1 Глобальные средние значения молярной доли С02 (А) и ежегодные средние темпы ее роста (Б) в период с 1984 г. по 2010 г. (Бюллетень ВМО..., 2011).

Главная антропогенная причина увеличения концентрации

углекислого газа в атмосфере - производство энергии за счет ископаемого

18

топлива, что по оценкам экспертов ООН, обеспечивает 57 % парникового эффекта, обусловленного антропогенными факторами. Сжигание топлива приводит к выбросам не только диоксида углерода, но и обычной сажи, которая (по исследованиям НАСА) является вторым по значимости фактором повышения температуры и создания парникового эффекта (Пискулова, 2006). Основными загрязнителями являются промышленные предприятия и транспорт, а среди государств - развитые страны (в первую очередь, США, Европейский Союз и Япония), быстро развивающиеся государства (прежде всего Китай, Индия и Бразилия), в меньшей мере -Россия.

По мнению большинства ученых (Глазовская, 1996; Bouwman et al., 1999; Заварзин, 2006) концентрация СО2 в атмосфере возросла примерно на 30% с начала индустриальной революции. «Время жизни» углекислого газа в атмосфере определяется скоростью обмена с поверхностью океана и оценивается примерно в 10 лет, но с учетом скорости перемешивания океанических вод и поглощения диоксида углерода осадочными породами, реальное время стабилизации его концентрационных изменений может достигать многих десятков и даже сотен лет. Например, в течение первых 30 лет, около 30 % повышенной концентрации СО2 атмосферы выводится из нее в результате естественных процессов; ещё 30 % - может быть удалено за несколько столетий, а 20 % остается в ней на многие тысячи лет (Гулев и др., 2008, Мелешко, 2007).

Экологическая оценка различными специалистами повышенной эмиссии СО2 весьма неоднозначна. Аномальный рост концентрации углерода в атмосфере, начавшийся 8 тысяч лет назад и зафиксированный в результате исследования кернов льда купола Тейлор в Антарктиде, большинством учёных объясняется выжиганием и вырубкой лесных экосистем и замены их полями и пастбищами в период формирования сельскохозяйственной цивилизации (Houghton et al., 1990; Zachos et al., 2001; Thomas et al., 2004; Морев, 2012).

Зафиксированные в ледяных кернах временные снижения концентрации СО2 в доиндустриальный период приходятся на времена массовых эпидемий и пандемий, сопровождавшихся значительным сокращением численности населения. В индустриальный период выжигание и вырубка лесов резко ускорились. За ХХ век площадь пахотных земель удвоилась, а в 1980-1990-е годы увеличение эмиссии СО2 за счёт вырубки тропических лесов составило от 1,5 до 2,4 млрд. т в год (Лосев, 2009).

Приведённые в ряде экологических исследований оценки эмиссии СО2 за счёт вырубки лесов и ускоренной минерализации биомассы не уступают по объёмам индустриальной, что существенно меняет подходы к проблеме антропогенного усиления глобального потепления, включая алгоритмы анализа эмиссии и стока ПГ при проведении экологического моделирования (Лосев, 2009).

Метан (СН4) - второй по значению парниковый газ. Его вклад в создание парникового эффекта оценивается в 18-19 % (1РСС, 2007), а способность к экранированию теплового излучения в 20-40 раз превышает аналогичную характеристику для диоксида углерода (Смагин, 2005; Глаголев и др., 2006; Глаголев, 2007; 2009; 2010; Евграфова и др., 2010). Каждый год на станциях глобального мониторинга фиксируется увеличение концентрации метана на 16-17 ррЬ или 1% в год (Яговкина и др., 2003). Концентрация его в современной атмосфере составляет около 1800 ррЬ (рис. 1.2.2).

Возрастающий интерес к изучению метана объясняется тем, что темпы увеличения его концентрации в атмосфере примерно в 2-4 раза выше, чем у диоксида углерода (1РСС, 2001). Это легкий газ, который с земной поверхности быстро попадает на границу тропосферы и стратосферы. На высоте 15-20 км СН4 под действием солнечных лучей разлагается на водород и углерод, который, соединяясь с кислородом, образует углекислый газ. Эта цепочка химических превращений приводит

к тому, что в верхних слоях атмосферы вследствие поглощения кислорода разрушаются молекулы озона (Черникова, 2012).

«Время жизни» метана в атмосфере сравнительно небольшое (около 11 лет), поэтому снижение его эмиссии может повлечь значительный и сравнительно быстрый эффект. При своевременном оперативном вмешательстве уменьшение поступления метана в атмосферу на 10-20% способно уменьшить потепление Земли на 1 °С за столетие, а это составит 25% от ожидаемого уровня потепления. Уже сейчас для стабилизации содержания ПГ необходимо сокращение концентрации СН4 в атмосфере примерно на 15% (Пучков и др., 2002). В частности, это можно достичь утилизацией 50% метана, извлекаемого дегазацией только в России. При этом общая его эмиссия снизится на 10%, или 1,6% мирового баланса.

1850

с!

| 1800

о

1750

£ 1700

х

си

с:

£ 1650

1600

1985

1 1 1 А г

—'...... .... ..... ...

1990

1995 2000 Год

2005 2010

О

сС а. е: г

О го

и О

а.

г 0>

20 15 10

О

-5

Б

'Ад Л |

1 А Д /V

У]щ \ I V

V ^

1985 1990

1995 2000 Год

2005 2010

Рис. 1.2.2 Глобальные средние значения молярной доли СН4 (А) и ежегодные средние темпы ее роста (Б) в период с 1984 г. по 2010 г. (Бюллетень ВМО..., 2011).

21

Приблизительно 40% поступающего в атмосферу метана выделяется из естественных источников, таких как болота и термитники, в то время как на долю антропогенных источников, таких как жизнедеятельность жвачных животных, рисовое земледелие, разработка месторождений ископаемого топлива, захоронение отходов и сжигание биомассы, приходится около 60% (IPCC, 2007; Houghton, 2003; Романовская, 2008; Бюллетень ВМО..., 2011).

Среди природных источников велика роль эмиссии метана из болот и переувлажненных территорий (табл. 1.2.1). Оценки вклада этого источника в общую эмиссию заметно различаются. По данным М.И. Будыко с соавторами (1991), из 550 млн. тонн ежегодного поступления метана около 100 млн. тонн приходится на долю болот и переувлажненных земель. Современная годовая эмиссия метана из бореальных болот России составляет 24-33 млн. т (Nillsson et al., 2000). Относительно сухие аркти-

Л

ческие почвы выделяют мало метана - от 0,6 до 11 мг/м в сутки и периодически из источника становятся стоком атмосферного метана с интенсив-

Л

ностью достигающей - 0,5-3,0 мг/м в сутки (Анисимов и др., 2005).

Быстрый рост концентрации метана в атмосфере происходил в первом тысячелетии нашей эры в результате расширения сельского хозяйства, скотоводства, а также выжигания лесов. В период с 1000 по 1700 годы концентрация метана упала на 40 %, но снова стала расти в последние столетия - в значительной мере, в результате увеличения пахотных земель, пастбищ, использования древесины для отопления, увеличения поголовья домашнего скота, количества нечистот, выращивания риса. Современный рост содержания метана в атмосфере во многом обусловлен добычей ископаемого топлива.

Некоторый вклад в поступление метана (табл. 1.2.1) дают утечки при разработке месторождений каменного угля и природного газа, а также эмиссия метана в составе биогаза, образующегося на полигонах захоронения отходов.

Начиная с 2007 г. зарегистрировано увеличение скорости прироста атмосферного метана в высоких широтах Северного полушария. Деградация наземной и подводной мерзлоты шельфа Северного Ледовитого океана, где органическое вещество накоплено в количестве, намного превышающем атмосферный пул основных парниковых газов (Сергиенко и др., 2012), привело к накоплению дополнительного количества СН4 в атмосфере.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Саржанов Дмитрий Анатольевич, 2016 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Авксентьев, А.А. Эмиссия парниковых газов черноземом обыкновенным и дерново-подзолистой почвой в естественных и агроценозах / А.А. Авксентьев, Т.А. Девятова, Е.В. Благодатская // Инновации, землеустройство и ресурсосберегающие технологии в земледелии: сб. докл. Всерос. науч.-практ. конф. ВНИИЗиЗПЭ, 11-13 сент. - Курск, 2007 г. - С. 302-305.

2. Авксентьев, А.А. Эмиссия парниковых газов (CO2, N2O, CH4) чернозёмом обыкновенным Каменной степи: дис. ... канд. биол. наук /

A.А. Авксентьев. - Воронеж, 2011. - 129 с.

3. Агроэкологическое состояние черноземов ЦЧО / Под ред. А.П. Щербакова, И.И. Васенева. - Курск, 1996. - 326 с.

4. Алехин, В.В. Флора Центрально-чернозёмного заповедника / В.В. Алехин // Тр. Центрально-чернозёмного заповедника, 1940. Т. I. С. 8-144.

5. Ананьева, Н.Д. Микробиологические аспекты самоочищения и устойчивости почв / Н.Д. Ананьева. - М.: Наука, 2003. - 223 с.

6. Анисимов, О.А. Оценка изменения эмиссия парниковых газов из многолетнемерзлых болот криолитозоны России в условиях глобального потепления / О.А. Анисимов, С.А. Лавров, С.А. Ренева // Современные проблемы экологической метеорологии и климатологии. - С.Пб.: Гидрометеоиздат, 2005. - С. 114-138.

7. Антонова, Ю.А. Тяжелые металлы в городских почвах / Ю.А. Антонова, М.А. Сафонова // Фундаментальные исследования.- 2007. -№11. - С. 7.

8. Антропогенная эволюция чернозёмов / Под ред. А.П. Щербакова, И.И. Васенева. - Воронеж: ВГУ, 2000. - 412 с.

9. Арутюнов, В. С. Парниковый эффект: проблема выбора стратегии /

B.С. Арутюнов // Российский химический журнал. - 2001. - №1. -

C. 55-63.

10. Благодатская, Е.В. Изменение экологической стратегии микробного сообщества почвы, инициированное внесением глюкозы / Е.В. Благодатская, И.Н. Богомолова, С.А. Благодатский // Почвоведение. -2001. - №5. - С. 600-608.

11. Борисочкина, Т.И. Оценка уровня экологической напряженности почвенного покрова Центрального района нечерноземной зоны РФ / Т.И. Борисочкина, О.В. Кайданова // Бюллетень почвенного института им. В.В. Докучаева. - 2009. - Т. 64. - С. 57-66.

12. Борзенкова, И.А. Новейшие тенденции использования земельных ресурсов в Курской области / И.А. Борзенкова, И.Н. Плохих // Геология, география и глобальная энергия. - 2009. - №4. - С. 237-240.

13. Будыко, М.И. Предстоящее изменение климата. Совместный Советско-Американский отчет о климате и его изменениях /. Под редакцией М.И. Будыко и др. Л.: Гидрометеоиздат, 1991 г. - 272 с.

14. Бюллетень ВМО по парниковым газам №7 от 21.11.2011.

15. Бюллетень ВМО. №58 (1) - Январь, 2009.

16. Васенев, В.И. Агрохимические и микробиологические особенности конструктоземов Москвы и Московской области / В.И. Васенев // Агрохимический вестник. - 2011. - № 4. - С. 37-40.

17. Васенев, В. И. Анализ микробного дыхания и углеродных пулов при функционально-экологической оценке конструктоземов Москвы и Московской области: дис. ... канд. биол. наук / В.И. Васенев. - М., 2011. - 149 с.

18. Васенев, В.И. Особенности экологического функционирования кон-структоземов на территории Москвы и Московской области / В.И. Васенев, Н.Д. Ананьева, О.А. Макаров // Почвоведение. - 2012. - № 2.

- С. 1-12.

19. Васенев, И.И. Анализ средневременной динамики черноземов антропогенно измененных лесостепных экосистем / И.И. Васенев. - Курск: ЦНТИ, 2003. -120 с.

20. Васенев, И.И. Почвенные сукцессии / И.И. Васенев. - М.: ЛКИ, 2008. 320 с.

21. Васенев, И.И. Глобальные изменения, функционально-экологический мониторинг и оценка воздействия на окружающую среду / И.И. Васенев // Экологическая стратегия устойчивого развития: сборник материалов Первого Международного экологического форума в г. Калуге. 10-11 сентября 2015 года. - Калуга: Издательство «Эйдос», 2015. - С. 28-29.

22. Васенев, И.И. Способ оценки качества почвенного покрова экосистем / И.И. Васенев, Д.А. Букреев // Почвоведение. - 1993. -№ 9. - С. 82-86.

23. Васенёв, И.И. Процессно-генетический анализ и оценка агроэкологического состояния черноземов / И.И. Васенев, А.П. Щербаков, Д.А. Букреев, Ф.И. Козловский, И.А. Крупеников, И.Ю. Савин, Д.И. Щеглов // Агроэкологическое состояние черноземов ЦЧО.

- Курск, 1996. - С. 290-312.

24. Васенев, И.И. Оценка почвенного покрова агроландшафтов по физико-химическим и экологическим параметрам / И.И. Васенев, Д.А. Букреев // Модели управления продуктивностью агроландшафта. -Курск, 1998. С. 59-65.

25. Васенев, И.И. Задачи исследования и опорные объекты для базового агроэкологического мониторинга чернозёмов в ЦЧО / И.И. Васенев, М.Ю. Дёгтева, О.С. Бойко, А.П. Щербаков, Н.В. Афонченко // Ботанические, почвенные и ландшафтные исследования в заповедниках Центрального Черноземья России. В. 1. - Тула, 2000. -С. 175-181.

26. Васенев, И.И. Базовый агроэкологический мониторинг в ЦЧЗ / И.И. Васенев, А.П. Щербаков // Информационно-справочные системы по оптимизации землепользования в условиях ЦЧЗ. - Курск, 2002. -С. 103-110.

27. Васенев, И.И. Методика агроэкологической типизации земель в

агроландшафте / Под ред. И.И. Васенева. - М.: Россельхозакадемия, 2004. - 80 с.

28. Васенев, И.И. Структурно-функциональная организация почвенно-экологического мониторинга Лесной опытной дачи РГАУ-МСХА / И.И. Васенев, В.Д. Наумов, Т.В. Раскатова // Известия ТСХА. - 2007. № 4. - С. 21-32.

29. Васенев, И.И. Пространственно-временная изменчивость основных параметров фонового экологического мониторинга дерново-подзолистых почв Лесной опытной дачи РГАУ-МСХА / И.И. Васенев, Т.В. Раскатова // Вестник Поволжского государственного технологического университета. Серия: Лес. Экология. Природопользование. - 2009. - №2. - С. 83-91.

30. Васенев, И.И. Перспективы использования цифровых почвенных карт и специализированных систем поддержки принятия решений для агроэкологической оптимизации земледелия в условиях ЦЧР России / И.И. Васенев, Э.Г. Васенева // Цифровая почвенная картография: теоретические и экспериментальные исследования. - М., 2012. -С. 155-176.

31. Васенева, Э.Г. Детальные структуры почвенного покрова в эталонных экосистемах лесостепной степи / Э.Г. Васенева, И.И. Васенев // Изучение и охрана природы лесостепи. - Тула, 2002. - С. 133-135.

32. Визирская, М.М. Инновационные методы мониторинга парниковых газов представительных ландшафтов мегаполиса / М.М. Визирская, В.И. Васенев, И.М. Мазиров, И.И. Васенев, Р. Валентини // Вестник РУДН. Сер. Агрон. и животнов. - 2012. - №4.- С. 43-55.

33. Визирская, М.М. Экологическая оценка роли городских газонов в формировании потоков парниковых газов / М.М. Визирская, А.С. Епихина, В.И. Васенев, И.М. Мазиров, А.И. Эльвира, Д. Гусев, М.В. Тихонова, И.И. Васенев // Вестник РУДН. Сер. Агрон. и животнов. -2013. - № 5. - С. 40-52.

34. Воронцова, Ю.В. Состояние и направления совершенствования воспроизводства земельных ресурсов в Курской области / Ю.В. Воронцова // Новые технологии. - 2012. - №2. - С. 143-147.

35. Вытнов, А.И. Пространственное распределение подвижных форм тяжелых металлов в почвах города Калуги / А.И. Вытнов // Ученые записки Российского государственного социального университета. -2011. - №4. - С. 222-227.

36. Глаголев, М.В. Анализ космических снимков - перспективное направление в изучении газовой функции болотных экосистем / М.В. Глаголев, Н.А. Шнырев // Болота и биосфера: Сборник материалов Пятой Научной Школы (11-14 сентября 2006 г.). - Томск: ЦНТИ, 2006. - С. 104-114.

37. Глаголев, М.В. Методы измерения эмиссии метана почвами / М.В. Глаголев // Биологические ресурсы и природопользование: сб. науч. тр. - Сургут: Дефис, 2007. - Вып. 10. - С. 267-295.

38. Глаголев, М.В. Летне-осенняя эмиссия диоксида углерода и метана осушенными торфяниками, измененными при хозяйственном использовании, и естественными болотами (на примере участка Томской области) / М.В. Глаголев, М.В. Чистотин, Н.А. Шнырев, А.А. Сирин // Агрохимия. - 2008. - №5. - С. 46-58.

39. Глаголев, М.В. Эмиссия метана из типичных болотных ландшафтов севера Западной Сибири / М.В. Глаголев, И.В. Филиппов, И.Е. Клепцова, Ш.Ш. Максютов // Материалы по изучению русских почв. -СПб.: СпбГУ, 2009. - Вып. 6(33). - С. 57-61.

40. Глаголев, М.В. Методы измерения газообмена на границе почва/атмосфера: учебное пособие / М.В. Глаголев, А.Ф. Сабреков, В.С. Казанцев. - Томск: Издательство Томского государственного педагогического университета, 2010. - 96 с.

41. Глаголев, М.В. Эмиссия метана из болот подтайги Западной Сибири (К развитию «Стандартной модели») / М.В. Глаголев, А.Ф. Сабреков, И.Е. Клепцова, И.В. Филиппов, Е.Д. Лапшина, Т. Мачида, Ш.Ш. Максютов // Почвоведение. - 2012. - №10. - С. 1077-1088.

42. Глазовская, М.А. Роль и функции педосферы в геохимических циклах углерода / М.А. Глазовская // Почвоведение. - 1996. - № 2. - С. 174186.

43. Глебова, И.В. Закономерности сорбционного распределения тяжелых металлов в почвах Центрального Черноземья: автореф. дис. ... док. с.х. наук / И.В. Глебова. - Курск, 2009. - 43 с.

44. Глобальный доклад о населенных пунктах 2011 г. Города и изменение климата: направления стратегии. Программа ООН по населенным пунктам /Лондон, Вашингтон, округ Колумбия, 2011. - С. 67.

45. Годовой отчет ведущего ученого о проводимом научном исследовании / Р. Валентини. - Москва, 2012. - 247 с. http: //www.lamp-rf.ru.

46. Груздев, М.В. Городские почвы, их особенности и опыт картографирования (на примере Ярославля) / М.В. Груздев // Известия АН СССР. Сер. геогр. - 1991. - №3. - С. 103-111.

47. Гулёв, С.К. Глобальное потепление продолжается / С.К. Гулёв, В.М. Катцов, О.Н. Соломина // Вестник РАН. - 2008. - Т. 78. - № 1. - С. 20- 27.

48. Гучок, М. В. Корректировка кадастровой стоимости земель г. Москвы на основе сведений об экологическом состоянии почвенного покрова: на примере ЗАО, СВАО и ЮВАО: автореф. дис. ... канд. биол. наук / М.В. Гучок. - М., 2009. - 26 с.

49. Девятова, Т.Н. Материалы IV съезда Докучаевского общества почвоведов / Т.Н. Девятова и др. - Новосибирск, 2004. - С. 613.

50. Девятова, Т.А. Антропогенная динамика и биодиагностика экологического состояния черноземов ЦЧР: дис. ... док. биол. наук / Т.А. Девятова. - Воронеж, 2006. - 403 с.

51. Девятова, Т.А. Скорость и интенсивность выделения закиси азота черноземом обыкновенным в различных ценозах / Т.А. Девятова, А.А.

Авксентьев // Вестник Воронежского государственного университета. Серия: Химия. Биология. Фармация. - 2010. - №2. - С. 76-80.

52. Джувеликян, Х.А. Влияние техногенных факторов на городские и пригородные ландшафты Центрального Черноземья / Х.А. Джувеликян // Вестник ВГУ. Серия: Химия. Биология. Фармация. -2010. - №1. - С. 68-75.

53. Доклад о состоянии и охране окружающей среды на территории Курской области в 2011 году. - Курск, 2012. - 256 с. http://www.ecolog46.ru/.

54. Доклад о состоянии и использовании земель в Курской области за

2011 г. http://pandia.ru/text/79/251/92816- 17^р.

55. Доклад о состоянии и использовании земель в Курской области за

2012 г. http://pandia.ru/text/78/171/40864- 10^р.

56. Долгих, А.В. Почвы и культурный слой Великого Новгорода / А.В. Долгих, А.Л. Александровский // Почвоведение. - 2010. - № 5. - С. 515-526.

57. Дубровская, С.А. Экологогеохимическая характеристика загрязнения почв тяжелыми металлами и нефтепродуктами / С.А. Дубровская // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. -2013. - №1. - С. 167 - 169.

58. Жидеева, В.А. Особенности распределения различных форм агротех-ногенной меди в почвах яблоневых садов Курской области / В.А. Жидеева, И.И. Васенев, А.П. Щербаков // Агрохимия. - 1999. - №9. - С. 68-78.

59. Жидеева, В.А. Загрязнение садовых черноземных почв тяжелыми металлами в зоне воздействия выбросов свинцово-никель-кадмиевого производства / В.А. Жидеева, И.И. Васенов, А.П. Щербаков, Э.Г. Васенева // Агрохимия. - 2000. - № 11. - С. 66-75.

60. Жидеева, В.А. Загрязнение тяжелыми металлами почв садовых агроценозов Курской области: дис. ... канд. биолог. наук / В.А. Жидеева. - Воронеж, 2000. - 156 с.

61. Заварзин, Г.А. Почва как главный источник углекислоты и резервуар органического углерода на территории России / Г.А. Заварзин, В.Н. Кудеяров // Вестник РАН. - 2006. - Т. 76 - №1. - С. 14-19.

62. Землякова, А.В. Городские почвы как неотъемлемый компонент урбоэкосистемы / А.В. Землякова // Научные ведомости Белгородского государственного университета. Серия: Естественные науки. - 2011. -№ 21 (116). - Выпуск 17. - С. 102-107.

63. Информационно-справочные., 2002;

64. Канило, П.М. Глобальное потеплеие климата и автотранспорт / П.М. Канило, В.В. Соловей, Н.В. Внукова // Вестник ХНАДУ. - 2011. -Вып. 53. - С. 103-110.

65. Кемов, К.Н. Состояние почвенного покрова в зоне влияния хвостохранилища Михайловского ГОКа и использование мелиорантов для повышения продуктивности овса и люцерны / К.Н. Кемов, А.И.

Стифеев // Вестник ОрелГАУ. - 2012. - № 4 (37). - С. 36-38.

66. Ковязин, В.Ф. Биологические основы формирования устойчивых экосистем и рационального использования почвенно-растительных ресурсов мегаполисов (на примере Санкт-Петербурга): автореф. дис. ... док. биол. наук / В.Ф. Ковязин. - С.-Петербург, 2008. - 40 с.

67. Коган, Ю.В. Современное геохимическое состояние и урбаногенная трансформация ландшафтов Центрально-Черноземного региона: автореф. дис. ... канд. геогр. наук / Ю.В. Коган. - Москва, 2001. - 20 с.

68. Козлова, А.А. Экологическое функционирование почв города Иркутска / А.А. Козлова, А.П. Макарова, Л.А. Иванюта, Н.В. Вашукевич // Бюллетнь ВСНЦ СО РАМН. - 2006. - 2 (48). - С. 50-56.

69. Колесников, С.И. Экологические последствия загрязнения почв тяжелыми металлами / С.И. Колесников, К.Ш. Казеев, В.Ф. Вальков.-Ростов-на-Дону: Изд-во СКНЦ ВШ, 2006. - 232 с.

70. Колесников, С.И. Экологическое состояние и функции почв в условиях химического загрязнения / С.И. Колесников, К.Ш. Казеев, В.Ф. Вальков. - Ростов н/Д: Изд-во Ростиздат, 2006. - 385 с.

71. Кудеяров, В.Н. Пулы и потоки углерода в наземных экосистемах России / В.Н. Кудеяров и др. - М.: Наука, 2007. -315 с.

72. Курбатова, А.С. Экологические функции городских почв / А.С. Курбатова и др. - М. - Смоленск: Маджента, 2004. - 232 с.

73. Курганова, И.Н. Запасы органического углерода в почвах Российской Федерации: современные оценки в связи с изменением системы землепользования / И.Н. Курганова, В.О. Лопес де Гереню // Доклады Академии наук. - 2009. - Т. 426. - № 1. - С.132-134.

74. Лосев, К.С. Парадоксы борьбы с глобальным потеплением / К.С. Лосев // Вестник РАН. - 2009. - Т.79. - № 1. - С. 36-40.

75. Макаров, О.А., Редько М.В., Гучок М.В. Эколого-экономическая и эколого-бонитировочная оценка почв и земель Московского региона / О.А. Макаров, М.В. Редько, М.В. Гучок. - М.: МАКС Пресс., 2011. -262 с.

76. Мелешко, В.П. Потепление климата: причины и последствия / В.П. Мелешко // Химия и жизнь. - 2007. - № 4. - С. 1-7.

77. Морев, С.Ю. Климатические проблемы XXI века / С.Ю. Морев // Экология и здоровье населения. - 2012. - №3. - С.65-68.

78. Муха, В.Д. Почвы Курской области / В.Д. Муха, А.Ф. Сулима, В.И. Чаплыгин. - Курск: Изд-во КГСХА, 2006. - 116 с.

79. Назаров, Б.И. Влияние парниковых газов на глобальное изменение климата / Б.И. Назаров, С.Ф. Абдуллаев, В. Маслов // Известия академии наук республики Таджикистан. Отделение физико-математических, химических, геологических и технических наук. -2009. - №2 (135). - С. 56-62.

80. Новиков, В.В. Сезонная динамика эмиссии СО2, СН4, К20 и N0 из торфяных почв поймы р. Яхрома / В.В. Новиков, А.Л. Степанов, А.И. Поздняков, Е.В. Лебедева // Почвоведение. - 2004. - №7. - С. 867-874.

81. Огурцов, М.Г. Глобальное потепление - вопросы без ответов / М.Г. огурцов // Солнечно-земная физика: сб. науч. тр. РАН, Сиб. отд, Ин-т солнечно-земной физики. - Новосибирск: СО РАН, 2008. - Вып. 12 (125). - Т. 2. - С. 295-296.

82. Ольчев, А.В. Оценка первичной валовой и чистой продуктивности еловых лесов Центрально-европейской части России с помощью полевых измерений и математической модели / А.В. Ольчев, Ю.А. Курбатова, Ф.А. Татаринов, А.Г. Молчанов, А.В. Варлагин, И.И. Горшкова, Н.Н. Выгодская // Успехи современной биологии. - 2009. -Т. 129. - № 6. - С. 565-577.

83. Осина, Д.Е. Эколого-геохимические особенности ландшафтов севера Среднерусской возвышенности: дис. ... канд. геогр. наук / Д.Е. Осина. - Москва, 2012 - 188 с.

84. Отчет регионального семинара ГСНК для центральной Азии по улучшению систем наблюдений за климатом. Всемирная Метеорологическая Организация / Алматы, Казахстан (24-26 мая 2004), 2004. -109 с.

85. Оценочный доклад об изменениях климата и их последствиях на территории Российской Федерации / М.: Федеральная служба по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды (Госгидромет), 2008. - Т.1. Изменение климата. - 230 с.

86. Пискулова, Н.А. Киотский протокол: возможности для России.: Комплект учебных материалов по программе курса «Государственное управление природопользованием» / Н.А. Пискулова. - М.: МГИМО, WWF России, 2006. - 88 с.

87. Пляскина, О.В. Загрязнение городских почв тяжелыми металлами / О.В. Пляскина, Д.В. Ладонин // Почвоведение. - 2009. - №7. - С. 877885.

88. Подобед, Е.А. Структурно-функциональная организация склоновых ландшафтов Курской области и основные пути их оптимизации / Е.А. Подобед // Вопросы степеведения. - Оренбург: ИС УрО РАН, 2013. - С. 72-76.

89. Прокофьева, Т.В. Почвы в городской среде, их особенности и экологическое значение. Серия Москва биологическая / Т.В. Прокофьева, М.Н. Строганова. - М.: ГЕОС, 2004. - 60 с.

90. Прокофьева, Т.В. Введение почв и почвообразующих образований городских территорий в классификацию почв России / Т.В. Прокофьева, М.И. Герасимова, О.С. Безуглова, К.А. Бахматова, А.А. Гольева, С.Н. Горбов, Е.А. Жарикова, Н.Н. Матинян, Е.Н. Наквасина, Н.Е. Сивцева // Почвоведение. - 2014. - № 10. - С. 1155-1164.

91. Пучков, Л.А. Извлечение метана из угольных пластов / Л.А. Пучков, С.В. Сластунов, К.С. Коликов. - М.: Издательство Московского государственного горного университета, 2002. - 383 с.

92. Приваленко, В.В. Экологические проблемы антропогенных

ландшафтов Ростовской области / В.В. Приваленко, О.С. Безуглова // Экология города Ростова-на-Дону. - Ростов-на-Дону: Издательство СКНЦВШ, 2003. - Том 1.- 290 с.

93. Романовская, А.Я. Основы мониторинга антропогенных эмиссии и стоков парниковых газов (С02, Ы20, ЫИ^ в животноводстве, сельскохозяйственном землепользовании и изменении землепользования в России: автореф. дис. ... док. биол. наук / А.Я. Романовская. - Москва, 2008. - 40 с.

94. Русинов, П.С. Региональная организация рационального землепользования в эрозионно-опасных зонах Центрального Черноземья России: монография / П.С. Русинов и др. - Воронеж: Изд-во Истоки, 2006. - 202 с.

95. Семенов, М.В. Потоки диоксида углерода, метана и закиси азота в почвах катены правобережья р. Ока (Московская область) / М.В. Семенов, И.К. Кравченко, В.М. Семенов, Т.В. Кузнецова, Л.Е. Дулов, С.Н. Удальцов, А.Л. Степанов // Почвоведение. - 2010. - №5. - С. 582-590.

96. Сергиенко, В.И. Доклады Академии наук / В.И. Сергиенко и др.. -2012. - Т. 446. - № 3. - С. 330.

97. Силенок, М.А., Зонирование города Курска по качеству природной среды и комфортности проживания / М.А. Силенок // Ученые записки: электронный научный журнал Курского государственного университета, - 2013. - № 3 (27).- Том 1.

98. Смагин, А.В. Газовая фаза почв / А.В.Смагин. М: Изд-во Моск. ун-та, 2005. - 301 с.

99. Смагин, А.В. Экологическая оценка почвенных ресурсов и технологии их воспроизводства / А.В. Смагин, С.А. Шоба, О.А. Макаров - М.: МГУ, 2008. - 360 с.

100. Смагин, А. В. Кинетическая оценка газообмена между почвой и атмосферой камерно-статическим методом / А.В. Смагин // Почвоведение. - 2015. - № 7. - С. 824-831.

101. Смольянинов, В.М. Комплексная мелиорация и орошение земель в Центрально-Черноземном регионе: Состояние, условия развития / В.М. Смольянинов, П.П. Стародубцев. - Воронеж: Истоки, 2011. - 179 с.

102. Соленая, А.В. Состояние фитопедоценозов города Курска и их экологическая оптимизация: дис. ... канд. с.-х. наук / А.В. Соленая. -Курск, 2000. - 186 с.

103. Сорохтин, О.Г. Эволюция и прогноз изменений глобального климата Земли / О.Г. Сорохтин. - М.; Ижевск: Ин-т компьютерных исследований, ИНЦ «Регулярная и хаотическая динамика», 2006. - 88 с.

104. Строганова М.Н. Городские почвы: опыт изучения и систематики (на примере почв юго-западной части г. Москвы) / М.Н. Строганова, М.Г. Агаркова // Почвоведение. - 1992. - №7. - С. 16-24.

105. Строганова, М.Н. Роль почв в городских экосистемах / М.Н. Строганова, А.Д. Мягкова, Т.В Прокофьева // Почвоведение. - 1997. -

№ 1. - С. 96-101.

106. Талалайко, Н.Н. Влияние антропогенного воздействия на эколого-биологические свойства городских почв / Н.Н. Талалайко // Сборник научных трудов «Естествознание и гуманизм». - Воронежский государственный аграрный университет. - 2006. - Т. 3 - Выпуск 2.

107. Тембо, А. Анализ основных факторов, влияющих на почвенную эмиссию углекислого газа черноземами стрелецкой степи / А. Тембо, М. Самарджич, В.И. Васенев, О.В. Рыжков, Д.В. Морев, И.И. Васенев // Современные проблемы науки и образования. - 2014. - № 2; URL: http://www.science-education.ru/116-12864 .

108. Тембо, А. Агроэкологический мониторинг почвенных потов закиси азота в природных и агрогенно измененных черноземах Центрально -Черноземного заповедника / А. Тембо, М. Самарджич, Д.В. Морев, Р. Валентини, И.И. Васенев // Агрохимический вестник. - 2014. - № 5 -4. - С. 22-27.

109. Черников, В.А. Агроэкология / В.А. Черников, Р.М. Алексанин, А.В. Голубев. - М.: Колос; под ред. В.А. Черникова, А.И. Чекереса. -2000. - 536 с.

110. Черникова, Л.С. Шахтный метан его влияние на экологию / Л.С. Черникова // Научный вестник Московского Государственного Горного Университета. - 2012. - №9. - C. 98-101.

111. Чуйкова, И.Д. Оценка необходимости и условия проведения орошения земель Курской области / И.Д. Чуйкова, В.И. Сысенко // Ученые записки: электронный научный журнал Курского государственного университета. - 2012. - № 1 (21).

112. Щеглов, Д.И. Черноземы центра Русской равнины и их эволюция под влиянием естественных и антропогенных факторов / Д.И. Щеглов. -М.: Наука, 1999. - 214 с.

113. Щербаков А.П., Васенёв И.И. Современные тенденции развития генетического почвоведения (Обзор материалов V комиссии XV конгресса МОП) // Почвоведение, 1996, № 3. С. 359-365.

114. Щербаков, А.П. Проблемы использования и охраны черноземов / А.П. Щербаков, И.И. Васенёв // Почвоведение. - 1999. - №1. - С. 83-89.

115. Яговкина, С.В. Оценки потоков метана в атмосферу с территории газовых месторождений севера Западной Сибири с использованием трехмерной региональной модели переноса / С.В. Яговкина, И.Л. Кароль, В.А. Зубов, В.Е. Лагун, А.И. Решетников, Е.В. Розанов // Метеорология и гидрология. - 2003. - № 4. - С. 49-62.

116. Язев, С.А. Глобальное потепление и вопросы научной методологии / С.А. Язев, К.Г. Леви, Н.В. Задонина // Известия Иркутского государственного университета. - 2009. - Том 1. - № 1. - С. 198-213.

117. Яшин, И.М. Исследование барьеров миграции в почвах лесной опытной дачи РГАУ - МСХА имени К.А. Тимирязева / И.М. Яшин, П.В. Кузнецов, Б.В. Буринова // Известия ТСХА. - 2010. - Вып. №3.

118. Allaire, S.E. Carbon dioxide emissions by urban turfgrass areas /

S.E. Allaire, C.D.L. Arrive, J.A. Lafond, R. Lalancette, J. Brodeur // Canadian Journal of Soil Science. - 2008. - V. 2. - P. 529-532.

119. Ananyeva, N.D. Microbial respiration activities of soils from different climatic regions of European Russia / N.D. Ananyeva, E.A. Susyan, O.V. Chernova, S. Wirth // European Journal of Soil Biology. - 2008. - V. 44. №2. - P. 147-157.

120. Bakwin, P.S. Regional carbon fluxes from mixing ratio data. / P.S. Bakwin, K.J. Davis, C. Yi, J.W. Munger, L. Haszpra, Z. Barcza //Tellus, 2004. -56B, 301-11.

121. Baldocchi, D.D. FLUXNET: a new tool to study the temporal and spatial variability of ecosystem-scale carbon dioxide, water vapor, and energy flux densities. / D.D. Baldocchi, E. Falge, L. Gu, R. Olson, D.Hollinger, S. Running, P. Anthoni, C. Bernhofer, K. Davis, J. Fuentes, A.Goldstein, G. Katul, B. Law, X. Lee, Y. Malhi, T. Meyers, W. Munger, W.Oechel, U.K.T. Paw, K. Pilegaard, H.P. Schmid, R. Valentini, S. Verma, T. Vesala, K. Wilson, S. Wofsy // Bull. Am. Meteorol. - 2001. - Soc. 82. - 24152434.

122. Baumgarther, A. Meteorological approach to the exchange of CO2 between atmosphere and vegetation, particularly forests stands. / A.Baumgarther // Photosynthetica. - 1969. - V. 3. - P. 127-149.

123. Benedetti, A. Approaches to defining, monitoring, evaluating and managing soil quality / A. Benedetti, O. Dilly - Eds. I. Bloem, D.W. Hopkins, A. Benedetti. // Microbiological Methods for Assessing Soil Quality. CABI. Wallingford. - 2006. - P. 3-14.

124. Bouwman, A. F. Soils and global change. Special issue / (Eds.) A. F. Bouwman, J. C. Germon // Biology and Fertility of Soils. - 1999. - V. 27.

125. Brown, A.L. Increasing the utility of urban environmental quality information / A.L. Brown // Landscape and Urban Planning. - 2003. - V. 65. - P. 85-93.

126. Budyko, M. I. Anthropogenic Climatic Change. Tucson: University of Arizona Press. / M. I. Budyko, Y. A. Izrael (eds.) //1991.

127. Burba, G. Calculating CO2 and H2O eddy covariance fluxes from an enclosed gas analyzer using an instantaneous mixing ratio / G. Burba, A. Schmidt, R. L. Scott, T. Nakai, J. Kathilankal, G. Fratini, C. Hanson, B. Law, D. K. McDermitt, R. Eckles, M. Furtaw, M. Velgersdyk // Glob. Change. doi: 10.1111/j.1365-2486.2011.02536.x. Biol., 18, - 2012. - 385399.

128. Castaldi, S. Fluxes of CO2, CH4 and N2O from soil of burned grassland savannah of central Africa / S. Castaldi, A. De Grandcourt, A. Rasile, U.Skiba, R. Valentini // Biogeoscience, 2010. - V. 7. - P. 3459-3471.

129. Cheng, C.H. Effects of repeated fires on ecosystem C and N stocks along a fire induced forest/grassland gradient / C.H. Cheng, Y.S. Chen, Y.H. Huang, C.R. Chiou, C.C. Lin, O. V. Menyailo // Journal of Geophysical Research: Biogeosciences. - 2013. - V. 118 (1) - P. 215.

130. Corona, C. Long-term summer (AD 751 - 2008) temperature fluctuation in

the French Alps based on tree-ring data / C. Corona, J.L. Edouard, F. Guibal, J. Guiot, S. Bernard, A. Thomas, N. Denelle // Boreas 40 (2) -2011. - P. 351-366.

131. Denman, K.L. Couplings between changes in the climate system and biogeochemistry. In: Climate Change 2007: The Physical Science Basis / K.L. Denman et al. // Contribution of Working Group I to the Fourth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change (eds Solomon S, Qin D, Manning M, Chen Z, Marquis M, Avery KB, Tignor M, Miller HL). - Cambridge University Press, Cambridge, UK and New York, NY, USA, 2007. - P. 499-587.

132. Doran, J.W. Soil health and sustainability: managing the biotic component of soil quality / J.W. Doran // Applied Soil Ecology. - 2000. - V. 15. - P. 3-15.

133. Foken, T. Tools for quality assessment of surface-based flux measurements / T. Foken, and B. Wichura // Agr. Forest Meteorol. - 1996. - V. - P. 78, 83-105, doi:10.1016/0168-1923(95)02248-1.

134. Gregg, J.W. Urbanization effects on tree growth in the vicinity of New York City / J.W. Gregg, C.G. Jones & T E. Dawson // Letters to Nature. 2003. - V, 10. P. 183-187.

135. Guo, L.B. 2002: Soil carbon stocks and land use change: a meta analysis / L.B. Guo and R.M. Gifford // Global Change Biology. - 2002. - V. 8, -P.345-360.

136. Houghton, J T, Climate Change: the IPCC Scientific Assessment / J T, Houghton, G J Jenkins and J J Ephraums (eds.). - Cambridge: Cambridge University Press, 1990.

137. Houghton, R.A. Why are estimates of the terrestrial carbon balance so different? / R.A. Houghton Global Change // Biology. - 2003. - V. 9, - P. 500-509.

138. IPCC: Climate Change: Synthesis Report, (Watson, R. T. and Core Writing Team (eds.). Cambridge University Press. Cambridge. - UK., 2001. - P. 398.

139. IPCC. Climate change 2007: Mitigation. In: Metz, B., et al. (Eds.), Contribution of Working Group III to the Fourth Assessment Report of the Inter governmental Panel on Climate Change. Contribution of Working Group III to the Fourth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change, Cambridge University Press, ISBN 978-0-521-88011-4 (pb: 978-0-521-70598-1).

140. IPCC: Climate Change 2013: The Physical Science Basis, Working Group I Contribution to the Fifth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change, // Stocker, T.F., D. Qin, G.-K. Plattner, M. Tignor, S.K. Allen, J. Boschung, A. Nauels, Y. Xia, V. Bex and P.M. Midgley (eds.). Cambridge University Press, Cambridge, United Kingdom and New York, NY, USA, 2013. - P. 867-869.

141. Janzen, H.H.: Carbon cycling in earth systems - a soil science perspective / H.H. Janzen // Agriculture, Ecosystems and Environment. - 2008. - V.

104. - P. 399-417.

142. Kabwe, G. Uptake of agroforestry technologies among smallholder farmers in Zambia / G. Kabwe. - New Zealand, 2010. - 246 p.

143. Kaye, J.P. Carbon fluxes, nitrogen cycling, and soil microbial communities in adjacent urban, native and agricultural ecosystems / J.P. Kaye, R.L. McCulley, I.C. Burkez // Global Change Biology. - 2005. - V. 11. - P. 575-587.

144. Kaye, J.P. A distinct urban biogeochemistry? / J.P. Kaye, P.M. Groffman, N.B. Grimm, L.A. Baker, R.V. Pouyat// Trends Ecol. - 2006. - Evol. 21. -P. 192-199.

145. Lal, R. Soil Carbon Sequestration Impacts on Global Climate Change and Food Security / R. Lal // Science. - 2004. - V. 304, - P. 1623-1626.

146. Lee, X. Handbook of Micrometeorology / X. Lee, W.J. Massman and B. Law. - The Netherlands: Kluwer Academic Publishers, 2004, - V.7 - P. 238.

147. Levin, I. 2007: Radiocarbon observations in atmospheric CO2: determining fossil fuel CO2 over Europe using Jungfraujoch observations as background / I. Levin, S. Hammer, B. Kromer and F. Meinhardt // Science of the Total Environment. - 2007. -V, 391, P. 211-6.

148. Lorenz, K, Biochemical characterization of urban soil profiles from Stuttgart, Germany / K. Lorenz, E. Kandeler // Soil Biol Biochem. - 2005. - V. 37. - P. 1373 - 85.

149. Lorenz, K. Biogeochemical C and N cycles in urban soils / K. Lorenz and R. Lal //Environment International. - 2009. - V. 35. P. 1-8.

150. Mauder, M. Documentation and instruction manual of the eddy covariance software package TK2 / M. Mauder, and T. Foken. -, Universit at Bayreuth, Abt. Mikrometeorologie, Print, ISSN 1614-8916, Arbeitsergebnisse, - 2004. - 26, 44 pp.

151. McPherson, E.G. Carbon Storage and Flux in Urban Residential / E.G. McPherson and Jo Hyun-Kil // Greenspace. Journal of Environmental Management. - 1995. - V. 45. - P. 109-133.

152. Nilsson, S. Full carbon account for Russia / S. Nilsson et al.. Interim Report IR-00-021. Laxenburg: IIASA. - 2000. - 201 p.

153. Nowak, D.J. A temporal analysis of urban forest carbon storage using remote sensing / D.J. Nowak, S. Myeong, M.J. Duggin // Remote Sensing of Environment. - 2006. - V. 101. - P. 277-282.

154. Ouimet R. Ecosystem carbon accumulation following fallow farmland afforestation with red pine in southern Quebec / R. Ouimet, S. Tremblay, C. Perie, and G. Pregent // Canadian Journal on Forest Resources. - 2007. -V. 37. - P. 1118-1133.

155. Pataki, D.E. Inferring biogenic and anthropogenic carbon dioxide sources across an urban to rural gradient / D.E. Pataki, T. Xu, Y.Q. Luo, J.R. Ehleringer // Oecologia. - 2007. - V 152. - P. 307-322.

156. Peters, W. and 15 others, An atmospheric perspective on North American carbon dioxide exchange / W. Peters, and 15 others // Carbon Tracker. Proc. Natl. Acad. Sci. USA. - 2007. - V. 48, - P. 18925-18930.

157. Piao, S. Net carbon dioxide losses of northern ecosystems in response to autumn warming / S. Piao and 15 others // Nature. - 2008. - V. 451, - Р. 49-53.

158. Pickett, S.T.A. Urban ecological systems: Scientific foundations and a decade of progress / S.T.A. Pickett et al. // Journal of Environmental Management. - 2011. - V. 92. P. 331-362.

159. Pouyat, R.V. A comparison of soil organic carbon stocks between residential turf grass and native soil / R.V. Pouyat, I.D. Yesilonis, N. Golubiewsky // Urban Ecosyst. - 2008. - V. 12, - Р. 45-62.

160. Rayner, P.J. The utility of remotely sensed CO2 concentration data in surface source inversions / P.J. Rayner, D.M. O'Brien // Geophysical Research Letters. - 2001. V. 28(1). - Р. 175.

161. Schloter, M. Managing soil quality in: Microbiological Methods for Assessing Soil Quality / M. Schloter, J.C. Munch, F. Tittarelli, J. Bloem, A. Benedetti, D.W. Hopkins (Eds). - CABI. Wallingford. Oxfordshire. UK, 2006. - Р. 50-62.

162. Sparling, G.P. Soil quality monitoring in New Zealand: practical lessons from a 6-year trial / G.P. Sparling, L.A. Schipper, W.5 Hill R. Bettjeman // Ecosystems and Environment. - 2004. - V. 104. - Is. 3. - P. 523-534.

163. Stephens, B.B. Weak northern and strong tropical land carbon uptake from vertical profiles of atmospheric CO2 / B.B. Stephens and 21 others // Science. - 2007. - V. 316, - Р. 1732-1735.

164. Svirejeva-Hopkins, A. Urbanized territories as a specific component of the Global Carbon Cycle / A. Svirejeva-Hopkins, H.J. Schellnhuber and V.L. Pomaz // Ecological Modeling. - 2004. - P. 295-312.

165. Tembo, A.. Land-use impact on CO2 fluxes from Russian Chernozems / A. Tembo, D. Sarzhanov // Proceedings of 37th conference of agricultural students and veterinary medicine with international participation. - Novi Sad, 20 Nov., 2013. - P.93-99.

166. Vasenev, I.I. Soil and land-use planning // Task Force: Soil Matters -Solutions under Foots / S. Nortcliff edit. - Catena Verlag: GeoEcology Essays. 2015. P. 100-104.

167. Vasenev I.I., Vizirskaya M.M., Vasenev V.I., Valentini R., Raskatova T.V. Comparative analysis of principal factors of spatial-temporal variability of CO2 emission from Moscow urban soils with various levels of anthropogenic impact // Izvestia of Timiryazev Agricultural Academy. 2012, Special Issue. P. 43-54.

168. Vasenev, I.I. Agroecological issues of soil carbon pools and GHG fluxes analysis in frame of regional ecological monitoring system RusFluxNet / I.I. Vasenev, V.I. Vasenev, R. Valentini // Агроэкология. - 2014. - № 1. -С. 8-12.

169. Vasenev, V.I. Urban soil organic carbon and its spatial heterogeneity in comparison with natural and agricultural areas in Moscow region / V.I. Vasenev, J.J. Stoorvogel, I.I. Vasenev // Catena. - 2013. - V. 107. - Р. 96-102.

170. Vorobyev, V.N. «Global warming»: hypothesis or reality? / V.N. Vorobyev, E.I. Sarukhanyan, N.P. Smirnov «Global warming»: hypothesis or reality? // Meteorology. - 2005. - №1. C. 6-21.

171. Vrscaj, B.A method for soil environmental quality evaluation for management and planning in urban areas / B. Vrscaj, L. Poggio, F.A. Marsan // Landscape and Urban Planning. - 2008. - V. 88. - P. 81-94.

172. Wesely, M.L. Flux measurement techniques. In: Lenschow D.H. & Hicks B.B. (eds.), Global tropospheric chemistry, chemical fluxes in the global atmosphere / M.L. Wesely, D.H. Lenschow & O.T. Denmead // Report of the Workshop on Measurements of Surface Exchange and Flux Divergence of Chemical Species in the Global Atmosphere. Prepared by National Center for Atmospheric Research, - 1989. - Boulder, Colorado, USA, for the National Science Foundation, the National Aeronautics and Space Administration and the National Oceanic and Atmospheric Administration.

- P. 31-46.

173. Zachos, J.C. Climate response to orbital forsing across the Oligocene-Miocene boundary / J.C. Zachos et al. // Science. - 2001. - V. 292, - N 5515. - P. 274-278.

174. Zanatta, J.A. Nitrous oxide and methane in South Brazilian Gleysol as affected by nitrogen fertilizers / J.A. Zanatta, C. Bayer, F.C.B. Gomes J. Vieira, M. Tomazi // Revista Brasileira de Cienciado Solo. - 2010. - V. 34.

- P. 1653-1665.