Эмиссия углекислого газа мерзлотными почвами лиственничных лесов Центральной Якутии в зависимости от гидротермических условий тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 03.00.16, кандидат биологических наук Кононов, Александр Васильевич

• Кононов, Александр Васильевич
• кандидат биологических наук
• 2006

Оглавление диссертации кандидат биологических наук Кононов, Александр Васильевич

Введение

ГЛАВА 1. Дыхание почв в криолитозоне. Состояние вопроса.

ГЛАВА 2. Характеристика района и объектов исследований.

Методы исследований.

2.1. Описание участка исследований.

2.2. Гидрометеорологические условия годов исследований.

2.3. Методы изучения почвенного дыхания.

ГЛАВА 3. Временная динамика дыхания почв.

3.1. Суточная динамика.

3.2. Сезонная динамика.

ГЛАВА 4. Зависимость дыхания почв от экологических факторов.

4.1. Зависимость почвенной эмиссии СО2 от температуры и влажности почвы.

4.2. Множественный регрессионный анализ.

4.3. Общие корреляционные тенденции.

ГЛАВА 5. Баланс СО2 в почвах лиственничных лесов

Центральной Якутии.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Эмиссия углекислого газа мерзлотными почвами лиственничных лесов Центральной Якутии в зависимости от гидротермических условий»

Актуальность темы. В последнее время внимание мировой общественности привлекает процесс увеличения содержания в атмосфере «парниковых» газов (метана, двуокиси азота и особенно углекислого газа), который считается одной из причин наблюдаемого изменения климата (IPCC-WG I, 2001). Существует множество свидетельств того, что северные регионы, в особенности таежные области Сибири, являются существенным стоком углерода и играют существенную роль в дальнейшем развитии ситуации (Schulze et al., 1999). Для понимания процессов, ведущих к трансформации экосистем, необходимо как можно точнее определить баланс углекислого газа (С02) и углерода (С). Это особенно важно, имея в виду факт принятия ООН международной конвенции по изменению климата (The United Nations Framework Convention on Climate Change, 1992) и в ратификации в 2005 г. Российской Федерацией положений Киотского протокола (Kyoto protocol, 1997). Таким образом, в настоящее время одним из важнейших направлений в науках о Земле является изучение компонентов чистого экосистемиого обмена углерода (далее NEE) - ассимиляции, а также автотрофного и гетеротрофного дыхания. Даже незначительные ошибки в оценке этих величин могут привести к неверному расчету NEE, что, в свою очередь, отразится на точности моделируемых долговременных сценариев изменения климата.

Почвенное дыхание {эмиссия углекислого газа почвами или поток СО2 с поверхности почвы, далее Fs), является ключевым компонентом чистого экосистемного обмена углерода (далее NEE), представляя собой, в сущности, сумму величин дыхания почвенных микроорганизмов, грибов, корней растений, фауны, а также выделения углекислого газа в результате разложения органических остатков и химических реакций неорганических веществ, полученную в результате измерения эмиссии углекислого газа с единицы поверхности почвы за определённое время. Почвенное дыхание зависит от большого числа факторов окружающей среды, в первую очередь -от температуры и влажности почвы. В то же время, дыхание почвы сильно изменяется как во времени (суточная, сезонная, годовая и межгодовая изменчивость), так и в пространстве (зависимость от микрорельефа поверхности, типов и физических свойств почвы, типов растительности). В естественных условиях все эти факторы действуют одновременно, усложняют анализ данных. Изучение почвенного дыхания является трудной методической и методологической задачей. За последние несколько десятков лет было разработано множество методик измерения почвенного дыхания, однако ни одна из них не может считаться идеальной.

Общий годовой поток СО2 из почв наземных экосистем составляет от 68±4 до 100 Гт С • год"1 (Raich and Schlesinger, 1992, Schulze et al, 1995, 1999, Schlesinger, 1997). Почвенное дыхание является одним из самых мощных потоков в глобальном цикле углерода, равным или ненамного меньшим, чем оцениваемая в 100-120 ГтСтод"1 (IPCC, 2001) чистая первичная продуктивность (далее NPP). Исходя из этого, можно ожидать, что даже малейшие изменения в величине почвенного дыхания могут вызвать значительный годовой сток СО2 в атмосферу. Увеличение среднегодовых сумм положительных температур и количества осадков в результате прогнозируемых планетарных изменений климата неминуемо отразится на гидротермическом режиме почв и в криолитозоне (Oechel et al., 1993; Gavrilova, 1993; Израэль и др., 1999; Scott et al., 2000). D.S. Schimel и др. (Schimel et al., 1994) подсчитали, что около 11 Гт углерода (0,5% всего мирового почвенного углерода) будет выброшено в атмосферу на каждый кельвин повышения температуры (по модели изменения климата «The Century»), Следует иметь в виду, что высокая температурная чувствительность почвенного дыхания является одним из критических факторов в связи с современными изменениями климата (Rustad et al., 2000; Stott et al., 2000).

Повышение среднегодовой температуры воздуха за последние 25-30 лет в северных регионах России оценивается в 0,2-2,3°С. С потеплением климата, а в ряде районов и с увеличением высоты снежного покрова связана широко отмечаемая в современных условиях деградация криолитозоны. Прогнозируемое повышение температуры воздуха на севере России к 2050 г. может достигнуть 3-5°С; ожидается также изменение режима осадков в сторону увеличения количества летних осадков. Заметная перестройка и деградация геокриологических условий в течение ближайших десятилетий наиболее вероятна в южных районах криолитозоны (Израэль и др., 1999).

Почвенное дыхание в условиях многолетнемерзлых пород (большая амплитуда суточных и сезонных колебаний температуры воздуха; наличие сезонно-талых холодных почв; засушливость климата и специфический для криолитозоны водный баланс почв; длинный световой день, и соответственно, высокая общая инсоляция почв и особый температурный режим верхних слоев почвы и т.п.) имеет специфические для данной зоны черты. Однако эти особенности мало изучены. Существует множество современных материалов по почвенному дыханию в арктической и субарктической зонах (Zimov et al., 1993, 1996; Oechel et al., 1995; Chapín III and Starfíeld, 1997; Кайбияйнен, 1999; Ялынская, 1999 а,б; Chapín III et al., 2000 a,b, 2003; Замолодчиков, 2000; Prokushkin, 2000 a,b; Yanagihara, 2000; Ларионова и др., 2001; Rustad et al., 2001; Масягина, 2003 и др.). По локальным участкам таежной зоны Восточной Сибири имеется относительно небольшое количество работ (Мазилкин, 1956; Коноровский, 1969, 1974, 1984; Поздняков, 1975; Саввинов, 1987; Schulze et al., 1999; Sawamoto, 2000; Lloyd et al., 2002; Максимов и др., 2005; Moors, 2006; Koide, 2006; Hirano, 2006), в которых представлены результаты кратковременных исследований, носивших эпизодический характер и проводившихся на ограниченных территориях. Всё это совершенно недостаточно для полного понимания картины современного состояния эмиссии углекислого газа почвами обширных таёжных экосистем.

Лиственница Каяндера (Larix cajanderi Mayr (L.gmelinii (Rupr.) Rupr. sabsp. Cajanderi (Mayr) Ju. Kozhevn.; здесь и далее авторство видов приводится по Черепанову, 1995) является доминирующим видом растительности на территории Республики Саха (Якутия). Она занимает по л различным оценкам от 1,255 до 1,452 млн. км - значительную часть лесопокрытой площади республики (около 80%). Эти леса составляют около 24% площади хвойных лесов и 20% запаса хвойной древесины России (Нефедьев и др., 1996; МСОП, 1997). Таким образом, несомненна большая роль углекислотного пула лиственничных лесов Восточной Сибири, и в частности Центральной Якутии, в общем балансе углерода мерзлотных лесных экосистем, как на региональном, так и на континентальном и планетарном уровне.

Для достоверной оценки баланса углерода в восточносибирской тайге необходимы долговременные измерения почвенного дыхания в типичных лесах с одновременным учётом факторов окружающей среды, влияющих на общий баланс углерода.

Цель исследований - оценить величины эмиссии углекислого газа почвами лиственничных лесов Центральной Якутии в разные по гидроклиматическим условиям годы.

Задачи исследований:

1. Описать зависимость почвенного дыхания от основных факторов окружающей среды (температура и влажность почвы, количество осадков);

2. Исследовать временную динамику эмиссии СО2 почвами (суточный и сезонный ходы);

3. Рассчитать средний годовой баланс эмиссии СО2 почвами.

Научная новизна исследований. Впервые на территории

Центральной Якутии на основе комплексных долговременных исследований изучена эмиссия СО2 почвами лиственничных лесов; рассчитаны годовые накопительные суммы выделения углекислого газа почвами; определены закономерности и получены эмпирические уравнения зависимости эмиссии углекислого газа от температуры и влажности почвы; выявлена роль осадков в суточной и сезонной динамике почвенного дыхания.

Практическая значимость. Полученные результаты могут быть использованы при оценке роли лиственничных лесов в общем балансе углерода лесных мерзлотных экосистем, для расчета государственных квот в реализации Российской Федерацией положений Киотского протокола.

Защищаемые положения.

1. Температурная чувствительность эмиссии СО2 почвой в лиственничных лесах региона зависит от влагообеспеченности верхних слоев почвы.

2. Суточная кривая почвенного дыхания в Центральной Якутии имеет U-образную форму. Максимум эмиссии углекислого газа отмечается с середины июля до середины августа, когда температура почвы достигает наибольших значений.

3. Увеличение средних сезонных величин температуры и влажности почвы сопровождается значительным (в 1,5 раза) возрастанием количества углекислого газа, выделяемого почвой за сезон.

Личный вклад автора заключается в подготовке и проведении полевых работ по изучению эмиссии СО2 почвами в течение 2001, 2004-2006 полевых сезонов, математической обработке, анализе и обобщении экспериментальных и литературных данных. Использованы данные, собранные, обработанные и проанализированные автором в разные годы (1995-2006) в рамках ряда международных научно-исследовательских проектов (GAME-Siberia, IORGC, PIN-Matra, CREST, RR-2002).

Апробация работы и публикации.

Результаты и основные положения диссертационной работы были представлены в виде устных и стендовых докладов на 1-м и 5-м Симпозиумах по совместным Российско-Японским исследованиям вечной мерзлоты в 1992-1994 гг. Якутск, 1995 г. и Цукуба, Япония, 1997 г.; на Третьей международной конференции «International Study Conference on

GEWEX in Asia and GAME», Чеджу, Корея, 1996 г.; на международном семинаре МСОП (IUCN) "Стратегия сохранения, восстановления и устойчивого использования бореальных лесов", Якутск, 1996 г.; на Рабочем совещании "Assessment methods of forest ecosystem status and sustainability", Красноярск, 1999 г.; на Международных конференциях «Роль мерзлотных экосистем в глобальном изменении климата», Якутск, 2000, 2002, 2006 гг.; на Рабочем совещании по российско-голландскому проекту PIN-Matra "Разработка стратегий устойчивого управления по сохранению углерода для экосистемы дальневосточной сибирской лиственницы на мерзлоте", Вагенинген, Нидерланды, 2003 г.; на I и II международных рабочих совещаниях «C/H20/Energy balance and climate over boreal regions with special emphasis on eastern Eurasia», Якутск, 2005, Амстердам, Нидерланды, 2006. Автор является соавтором двух разделов в монографии «Спасская падь»: Комплексные исследования мерзлотных ландшафтов / А.Н. Федоров, Т.Х. Максимов, П.П. Гаврильев и др. - Якутск: Издательство ИМЗ СО РАН, 2006. -210 с.

Основные положения диссертации опубликованы в 20 печатных работах, в том числе 1 монография, 2 статьи в рецензируемых журналах, 13 -в иностранных печатных изданиях.

Всего автором опубликовано 41 работа в российских и иностранных печатных изданиях.

Организация исследований. Работа проведена при поддержке международных научно-исследовательских проектов PIN-MATRA (Нидерланды), GAME-Siberia, IORGC и CREST (Япония).

Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, 5 глав, заключения, выводов, списка литературы и 5 приложений, изложена на 146 страницах, содержит 32 таблицы и 31 рисунок. Список литературы включает 121 наименований, в том числе 40 - иностранных авторов.

Заключение диссертации по теме «Экология», Кононов, Александр Васильевич

1. Главным фактором, влияющим на интенсивность дыхания почв

лиственничных лесов Центральной Якутии, является темнература почвы,

тогда как влажность верхних почвенных горизонтов является лищь

дополнительным фактором, усиливающим почвенную температурную

чувствительность. Осадки вызывают кратковременные пики выделения СО2

ночвой, практически не влияющие на сезонный баланс выделения

углекислого газа почвами, но сумма осадков за сезон является фактором,

регулирующим итоговое количество выделенного почвами углекислого газа. 2. Получены эмпирические уравнения зависимости интенсивности

общего почвенного дыхания (Fs) от температуры (Т) и влажности {г\) почвы в

разные по гидроклиматическим условиям годы:

Fs = 0,32 Т + 0,185 т] - 1,88 - для сухих годов;

Fs = 0,645 Т + 0,1 г| - 2,545 - для влажных годов. Полученные уравнения могут быть использованы для

предварительной оценки величин дыхания тиничных почв лиственничных

лесов Центральной Якутии на основе имеющихся данных но температуре и

влажности почвы. 3. Кривая суточных колебаний дыхания почв лиственничных лесов

в целом имеет U-образную форму, с максимумом в вечернее и ночное время,

и меньщей почвенной эмиссией углекислого газа в утреннее и дневное время. В сезонном ходе эмиссии СО2 почвами максимум отмечаются с середины

июля до середины августа, когда темнература почвы достигает наибольщих

значений. 4. Величины сезонного выделения углекислого газа почвой

значительно повышаются с увеличением средних сезонных величин

темнературы и влажности ночвы. В засушливые, но относительно холодные

2001 и 2004 гг. выделилось 3,7±0,1 и 3,2±0,2 т С • га"^ • сезон'', соответственно. В тенлые и увлажненные годы (2005 и 2006 гг.)

интенсивность дыхания почвы возрастает в 1,2-1,7 раз, достигая 4,8±0,1 и

5,6±0,4тС • га"'-сезон"', соответственно. Следовательно, при

прогнозируемом повышении среднегодовых величин температуры и

количества осадков в бореальном поясе, почвенное дыхание лиственничных

лесов Центральной Якутии в будущем может усилиться.

Список литературы диссертационного исследования кандидат биологических наук Кононов, Александр Васильевич, 2006 год

1. Агроклиматический справочник по Якутской АССР. Л.: Гидрометеоиздат, 1963. 145 с. Андреев В.Н., Гала1сгионова Т.Ф., Перфильева В.И., Щербаков И.П. Основные особенности растительного покрова Якутской АССР. Якутск: ЯФ СО АН СССР, 1987. 156 с. 3. 4. 5.

2. Аринушкина Е.В. Руководство по химическому анализу почв. М.: изд-воМГУ, 1970.-487С. Атлас сельского хозяйства Якутской АССР. М.: ГУГК, 1989. 115 с. Атлас Якутской АССР. М., ГУГК, 1981. 40 с. Бараз В.Р. Корреляционно-регрессионный анализ связи показателей коммерческой деятельности с использованием программы

3. Excel: учебное пособие.-Екатеринбург: ГОУ ВПО «УГТУ-УПИ», 2005.-102 с. Вадюнина А.Ф. Агрофизическая и мелиоративная характеристика каштановых

4. Волотовская почв Т.Н., Юго-Востока Саввинов европейской Г.Н. части СССР. М., 1970.-325 с. Биологическая активность мерзлотных лугово-черноземных почв долины р. Амги Проблемы гидротермики мерзлотных почв. Новосибирск: Наука, 1988. 128 с.

5. Востров И.С., Петрова А.Н. Определение биологической активности почвы различными методами Микробиология. 1963. Т.ЗО, вып.З. 665-672.

6. Гаврилова М.К. Тепловой баланс лиственничного леса на ЛеноАмгинском 11. 12. междуречье Гидроклиматические исследования в Сибири. М.: Наука, 1967. 28

7. Гаврилова М.К. Климат Центральной Якутии. Якутск: Якут. кн. издво, 1973.-118 с. Дадыкин В.П., Грушевский Б.Н., Потлевич Е.В. Об использовании лучистой энергии растениями при различных внешних условиях 127

8. Зимов А., Давыдов СП., Нросянников Ф. и др. Почвы Севера генератор углекислоты Вестник АН СССР. 1991. N2S. 71-83 Иванов Б.И., Максимов Т.Х. Роль мерзлотных экосистем в балансе парниковых газов Сибирский экологический журнал. 1998. ВЫП.З-4.-С.233-236. 19.

9. Иванов Б.И., Максимов Т.Х. Эмиссия углекислого газа в мерзлотных экосистемах Наука и образование. 2000. 1. 107-

10. Иванова Т.И. Структура и динамика активности микробных сообществ мерзлотных почв Центральной и Южной Якутии. Автореф. дис... канд. биол. наук. Якутск, 2006. 22 с.

11. Израэль Ю.А., Павлов А.В., Анохин Ю.А. Анализ современных и ожидаемых в будущем изменений климата и криолитозоны в северных регионах России Метеорология и гидрология. 1999. №.3. 18-27.

12. Исаев А.П. Лиственничные леса среднетаежной подзоны Якутии и лесовозобновление на вырубках. Автореф. дис... канд. с.-х. наук. Красноярск, 1993. 21 с.

13. Кайбияйнен Л.К., Ялынская Е.Е., Софронова Г.И. Баланс углекислого газа в средневозрастном сосняке черничном Экология. 1999. 4. -С.271-275. 128

14. Ларионова А.А., Розанова Л.Н., Демкина Т.С., Евдокимов И.В., Благодатский А. Годовая эмиссия СО2 из серых лесных почв Южного Подмосковья Почвоведение. 2001. Х»!. 72-80. 32.

15. Леса среднетаежной подзоны Якутии П.А.Тимофеев, А.П.Исаев, И.П.Щербаков и др. Якутск: ЯИЦ СО РАН, 1994. 140 с. Лонг СП., Холлгрен Дж.Е. Измерение ассимиляции СО2 растениями в полевых и лабораторных условиях Фотосинтез и бионродуктивность: методы определения. Мир, 1989. С 115-165.

16. Мазилкин И.А. Микробиологическая характеристика дерноволесных почв Центральной Якутии Труды Ин-та биологии, Вын. 1. М.-Л,: Изд-во АН СССР, 1955. 45-73.

17. Мазилкин И.А. Микробиологическая характеристика дерноволесных и перегнойно-карбонатных почв Олекминского р-на ЯАССР. Материалы о природных условиях и сельском хозяйстве Юго-Запада Якутской АССР. Труды ЯФ СО РАН, Вып. 1. М.: Изд-во АН СССР, 1956.-С. 134-175. 129

18. Макаров Б.Н. Определение СО2 и О2 в почвенном воздухе Почвоведение. 1959. 1 121-124 Максимов Т.Х., экосистемы в Кононов А.В. глобальном Роль лесных экосистем мерзлотной изменении климата Материалы "Стратегия сохранения, международного семинара МСОП (IUCN) восстановления и устойчивого использования бореальных лесов", 1617 декабря 1996 г., Якутск. Якутск, 1996. 75-80.

19. Максимов Т.Х., Долман А.Й., Муре Э.Й., Ота Т., Сугимото А., Иванов Б.И. Параметры круговоротов углерода и воды в лесных экосистемах криолитозоны Доклады РАН. 2005а. Т.404, №.8. 684-686

20. Максимов Т.Х., Иванов Б.И. Мониторинг состояния мерзлотных экосистем: "Спасская падь", Якутск Сибирский экологический журнал. 20056. Т. 12, №4. 777-781

21. Максимов Т.Х., Максимов А.П., Кононов А.В., Долман А.И., Сугимото А., Муре Э.Й., ван дер Молен М.К., Иванов Б.И. Эколого-физиологические особенности фотосинтеза лиственницы Larix cajanderi №6.-С.З-10.

22. Масягина СВ. Эмиссия СО2 напочвенным покровом и почвой лиственничников криолитозоны Средней Сибири: Дисс... канд. биол. наук: 03.00.

23. Красноярск, 2003. 168 с. 42. МСОП (1997). Исаев А.П., Коровин Г.Н., Пефедьев И.И., Соколов П.А., Седельник Н.Д. Проблемы сохранения и устойчивого использования бореальных лесов Республики Саха (Якутия). МСОП, Гланд, Швейцария, Кембридж, Великобритания, Москва, Россия, 1997. 45 с.

24. Нефедьев В.В., Седельник И.Д., Соколов П.А., Шматкова Л.Е., Исаев А.П., Тимофеев П.А., Шурдук И.Ф., Максимов Т.Х. Обзор состояния бореальных лесов и приоритетные направления в решении проблем их сохранения и устойчивого использования (на примере Республики Саха (Якутия). Материалы международного семинара МСОП (IUCN) в условиях многолетней мерзлоты Якутии Лесоведение. 2005в. 130

25. Остроумов В.Е., Буценко А.Н. Инерционность эмиссии углекислого газа почвами в атмосферу Дыхание ночвы. Пущино, 1993. 101-

26. Поздняков Л.К. Гидроклиматический режим лиственничных лесов Центральной Якутии. М.: Изд-во АН СССР; 1963. 146 с. Поздняков Л.К. Леса Якутской Я АССР Леса СССР. М.: Наука, 1969. Т 4 С 469-

27. Поздняков Л.К. Лиственница даурская. М.: Паука, 1975. 312 с. Поздняков Л.К. Лес на вечной мерзлоте. Повосиб1фск: Паука, 1983. 96с. Поздняков Л.Х. Мерзлотное лесоведение. Новосибирск: Паука, 1986. -192 с. Ревут И.Б. Физика почв. Л.: Колос, 1972. 366 с. Саввинов Д.Д.. Об иснарении снега в пригородной зоне г. Якутска. В кн.: Природные условия и народное хозяйство Якутской АССР. Якутск, 1965.-С.144-151.

28. Саввинов Д.Д. Температурный режим и водный релшм почв лесов Якутии// Псследования растительности и почв в лесах Северо-Востока СССР. -Якугск: Кн. изд-во, 1971. 118 -175. 53. 54. 55. 56.

29. Тимофеев П.А. Леса Якутии. Якутск: Кн. изд-во, 1980. 150 с. Уткин А.И. Краткая характеристика лиственничных лесов Центральной Якутии Изв. Сиб. отд-ния АП СССР. 1959. Х«3. 59 97. 131

30. Уткин А.И. Леса Центральной Якутни. М.: Наука, 1965. 208 с. Федоров-Давыдов Д.Г., Гиличинский Д.А. Дыхание почвы. Пущино, 1993.-С.76-

31. Черепанов К. Сосудистые растения России и сопредельных территорий (в нределах бывшего СССР). Русское издание. (Plantae Vasculares Rossicae et Civitatum Collimitanearum (in Limicis URSS Olim)). СПб.: Мир и семья, 1995. 992 с. 63. 64.

32. Чугунов Б.В. Лесорастительное районирование и типы лесов Якутии: Автореф. дис... канд. биол. наук. Свердловск, 1966. 24 с. Шилов И.А. Экология: Учеб. Для биол. и мед. спец. вузов. 2-е изд., испр. М.: Высш. шк., 2000. 512 с. Щелчкова М.В., 30-

33. Охлопкова А.В., Иванова Т.И. Целлюлазная активность почв Южной Якутии Наука и образование. 1999. №2. 66. 67.

34. Щербаков И.П. Лесной покров Северо-Востока СССР. Новосибирск: Наука, 1975.-344с. Ялынская Е.Е. СОг-газообмен почвы и напочвенного покрова в сосняке черничном Экология. 1999а. -JVb6. 411-

35. Ялынская Е.Е. Экофизиология дыхания сосны и СО2-газообмен в сосновом ценозе: Автореф. дисс... канд. биол. наук: 03.00.

37. Anderson J.P.E. and Domsch К.Н. QHantities of plant nutrients in the microbial biomass of selected soils. Soil. sci. 1980. No.130. P.211216.

38. Boone R.D., Nadelhoffer K.J., Canary J.D., Kaye J.P. Roots exert a strong influence on the temperature sensitivity of soil respiration. Nature. 1998. -NO.396.-P.570-572.

39. Cajander A.K. Beitrage zur Kenntniss der Vegetationen der Alluvionen des unteren Lena Thaler Acta Soc. Sci. Fennikal. Helsingfors. 1903. -B.32,No.L-182s. 132

40. Cajander A.K. Studien uber die Vegetation des Urwaldes am Lena-Fluss Acta Soc. Sci. Fennical. Helsingfors. 1904. B.32, No.3. 4 0 s. Chapin F.S. Ill, Starfield A.M. Time lags and novel ecosystems in response to transient climatic change in arctic Alaska Climatic Change. 1997. No.35.-P. 449-461.

41. Chapin F.S. Ill, McGuire A.D., Randerson J., Pielke Sr. R., Baldocchi D., Hobbie S.E., Roulet N., Eugster W., Kasisclike E., Rastetter E.B., Zimov S.A,. Oechel W.C., Running S.W. Feedbacks from arctic and boreal ecosystems to climate Global Change Biol.-2000a.-No.6. P. 211-223.

42. Chapin F.S. Ill, Eugster W., McFadden J.P., Lynch A.H., Walker D.A. Summer differences among arctic ecosystems in regional climate forcing J. Climate. -2000b. -No. 13. P 2002-2010.

43. Chapin, F.S. Ill, Rupp T.S., Starfield A.M., DeWilde L., Zavaleta E.S., Fresco N., Henkelman J., McGuire A.D. Planning for resilience: Modeling change in human-fire interactions in the Alaskan boreal forest Frontiers in Ecology and the Environment. 2003. No.l. P. 255-261

44. Dolman A.J., Maximov T.C., Moors E.J., Maximov A.P., Elbers J.A., Kononov A.V., Waterloo M.J. and van der Molen M.K. Net ecosystem exchange of carbondioxide and water of far eastern Siberian Larch (Larix Dahurica) on permafrost Biogeosciences. 2004. No.l. P.275-309.

45. Fahnestock, J.T.; Jones, M.H.; Brooks, P.D.; Walker, D.A.; Welker, J.M. Winter and early spring C02 efflux from tundra communities of northern Alaska J. Geophys. Res. 1998. V. 103. No.D22. P.29023-29027.

46. Fernandez I.J., Son Y., Kraske C.R., Rustad L.E., David M.B. Soil carbon dioxide characteristics under different forest types and after harvest Soil Sci. Soc. Am. J. 1993. V.7. No.4. P.I 115-1121. 80.

47. Gavrilova M.K. Climate and Permafrost Permafrost and Periglacial Processes. 1993. Vol.4. P.99-

48. Glagolev M., Inisheva L., Lebedev V., Naumov A., Dementeva Т., Golovatskaja E., Erohin V., Shnyrev N., Nozhevnikova A. The Emission of C02 and CH4 in Geochemically Simailar Oligotrophic Landsacapes of West 133

49. Hirano Т., Lopez L., Kobayashi Y., Machimura Т., Iwahana G., Tamura S., Kodama Y., Fedorov A.N. and Fukuda M. Continuous measurement of soil respiration at a larch forest in Eastern Siberia Symptom of Environmental Change in Siberian Permafrost Region. Proc. International Symposium of JSPS Core to Core Program in 29-30 November 2005. Eds.: Hatano R. and Guggenberger G. Hokkaido Univ. press, 2006. P.27-38.

50. Kirscbaum M.U.F. The temperature dependence of soil organic matter decomposition, and the effect of global warming on soil organic storage. Soil. Biol. Biochem. 1995. No.27. P.753-760.

51. Koide Т., Hatano R. and Maximov Trofim C. Impact of soil temperature and soil moisture on GHG from an Eastern Siberia Taiga soil at Yakutsk, Russia Symptom of Environmental Change in Siberian Permafrost Region. Proc. 134

52. Hokkaido Univ. press, 2006. P.27-38.

53. Kononov A.V., Maximov T.C., Moors E., Karsanaev S.V. Soil respiration on permafrost: far eastern Siberian Taiga Workshop on "C/H2O/ Energy Balance and Climate over boreal Regions with special emphasis on eastern Eurasia", Yakutsk, Russia, October 25-27, 2

55. Kononov A.V., Maximov T.C., Suzdalov D.A. and Moors E. Seasonal trends of soil respiration in taiga permafrost regions of Central Yakutia Proc. of 2nd Intern. Workshop on "C/H20/Energy Balance and Climate over Boreal Regions with Special Emphasis on Eastern Eurasia", 26-29 January 2006, Amsterdam, Netherlands. Nagoya, 2006. P. 49-52.

56. Lavigne M.B., Foster R.J., Goodine G. Seoonal and annual changes in soil respiration in relation to soil temperature, water potential and trenching Tree Phys. 2004. No.24. P.415-424.

57. Linn D.M. and Doran J.W. Effect of water-filled pore sapace on carbon dioxide and nitrous oxide production in tilled and non-tilled soils. Soil Sci. Soc. Am. J 1984. -No.48. -P.1267-1272. 93.

58. Lloyd J., Taylor J.A. On the temperature dependence of soil respiration Funct. Ecol. 1994. V. 8. P. 315-

59. Matsuura Y., Ohta S., Sanada M., Desyatkin R.V. Carbon and nitrogen storage in soils developed on two different toposequences of the Lena River terrain Interim report of Joint Research Project "Carbon storage and carbon dioxide budget in forest ecosystems". Sapporo, Japan, 1

61. Maximov Т., Maximov A. and Kononov A. Balance of Carbon Dioxide and Water in Permafrost Ecosystems of Yakutia Proc. The Third International Study Conference on GAWEX in Asia and GAME, held on 26-28 March, 1996, Cheju, Korea. Cheju, 1996. P.104-111.

62. Moog P.R,, Bruggeman W. Flooding tolerance of Carex species.

63. Root gas exchange capacity Planta. 1998. No.2007. P. 199-206. 135

64. Oechel W.C., Hastings S.J., Vourlitis G., Jenkins M. and Grulke N. Recent change of arctic tundra ecosystems from a net carbon dioxide sink to a source. Nature. 1993. No.361. P.520-523.

65. Oechel W.C, Vourlitis G.L., Hastings S.J., Bochkarev S.A. Change in arctic CO2 flux over two decades: Effects of climate change at Barrow, Alaska. Ecol. Appl. 1995. N0.5. P. 846-855.

66. Oechel WC, Vourlitis GL, Hastings SJ. Cold season CO2 emission from arctic soil Global Biogeochem Cycles. 1997. No. 11. P. 163-172.

67. Oechel W.C, Vourlitis G.L., Hastings S.J., Zuleta R.C., Hinzman L., Kane D. Acclimation of ecosystem CO2 exchange in Alaskan Arctic response to decadal climate wanning Nature. 2000. No.406. P. 978-981.

68. Pregitzer K.S., King J.A., Burton A.J., Brown S.E. Responces of tree fine roots to temperature New Phytol. 2000. No. 147. P. 105-115.

69. Prokushkin S.G., Masyagina O.V., Mori S. et al. CO2-emission of soil and vegeattion cover in larch stands of continouos permafrost area of Central Siberia Proc. of the VIII symposium on the joint Siberian permafrost studies between Japan and Russia in 1

70. Held on 19-20 Jan., 2000, Tsukuba, Japan. NIES, Tsukuba, 2000 a. P. 183-188.

71. Prokushkin S.G., Masyagina O.V., Mori S. et al. Peculiarities of permafrost soil respiration in the Middle Siberia там же, 2000 b. P. 189-194

72. Raich J.W. and Schlesinger W.H. The global dioxide flux in soil respiration and its relationship to vegetation and climate Tellus. 1992. No.44B. P.81-99.

73. Rustad L.E., Campbell J.L., Marion G.M., Norby R.J., Mitchell M.J., Hartley A.E., Cornelissen J.H.C., Gurevitch J. A meta-analysis of the response of soil respiration, net nitrogen mineralization, and aboveground 136

74. Ryan M.G. Effects of climate change on plant respiration Ecol. Appl. 1991.-NO.1.-P.157-167.

75. Sawamoto Т., Hatano R., Yajima Т., Takahashi K., Isaev A.P. Soil Respiration in Siberian Taiga Ecosystems with Different Histories of Forest Fire. Soil Sci. Plant Nutr. 2000. No.46 (1). P.31-42.

76. Schimel D.S., Braswell B.H., Holland E., McKowen R., Ojima D.S., Painter Т.Н., Parton W.J., Townsend A.R. Climatic, edaphic, and biotic controls over storage and turnover of carbon on soils Global Biogeochem. Cycles. -1994.-NO.8.-P.279-293.

77. Schlesinger W.H. Biogeochemistry; an analysis of global change. San Diego: Academic Press, 1997. 588 p.

78. Schulze E.-D., Schulze W., Kelliher F.M., Vygodskaya N.N., Ziegler W., Kobak K.I., Koch H., Ameth A., Kusnetsova W.A., Sogatchev A., Issajev A., Bauer G., HoUinger D.Y. Aboveground biomass and nitrogen nutrition in a chronosequence of pristine Dahurian larix stands in Eastern Siberia Can. J. For. Res. 1995. -No.25. -P. 943-960.

79. Schulze E.-D., Lloyd J., Kelliher F.M., Wirth C Rebmann C Liihker В., Mund M., Knohl A., Milyukova I., Schulze W., Ziegler W., Varlagin A., Valentini R., Dore S., Grigoriev S., Kolle O., Vygodskaya N.N. Productivity of forests in the Eurosiberian boreal region and their potential to act as a carbon sink A synthesis Global Change Biol. 1999. No.5. P.703-722.

80. Shibistova 0., Lloyd J., Evgravova S., Savushkina N., Zrazhevskaya G., Ameth A., Knohl A., Kolle O., Schulze E.-D. Seasonal and spatial variability in soil CO2 efflux rates for a central Siberian Pinus sylvestris forest Tellus. 2002. No. 54B. -P.552-567.

81. Stolbovoy V. Soil respiration and its role in Russias terrestrial С flux balance for the Kyoto baseline year Tellus. 2003. No.55B. -P.258-269. 137

82. Suzdalov D.A., Maximov T.C., Kononov A.V., Karsanaev S.V. Comparison of two systems (fix/mobile) of soil respiration measurements// Workshop on "C/H2O/ Energy Balance and Climate over boreal Regions with special emphasis on eastern Eurasia", held on October 25-27,2004, Yakutsk, Russia. -Nagoya, 2004.-P. 51-54. 117. WBGU. World in transition: conversion and sustainable use of the biosphere. German Advisory Council on Global Change (WBGU). London: Earthscan,2001.-359pp.

83. Weber M.G. Forest soil respiration in eastern Ontario jack pine ecosystems Can. J. For. Res. 1985. V. 15, №4. P. 1069-1073.

84. Yanaguhara Y., Koike Т., Satoh F. et al. Soil respiration on north- and south-facing slopes in a Central Siberian larch forest under changing environmental conditions Proc. of the VIII symposium on the joint Siberian permafrost studies between Japan and Russia in 1999. 19-20 Jan., 2000, NIES, Tsukuba, Japan. Tsukuba, 2000. P. 176-182.

85. Zimov S.A., Zimova G.M., Davidov S.P., Daviodiva A.I., Voropaev Y.V., Voropaeva Z.V., Prosiannikov S.F., Prosiannikova O.V., Semiletova I.V., Semiletov I.P. Winter biotic activity and production of CO2 in Siberian soils: A factor in the greenhouse effect. J. Geophys. Res. 1993. No.98. P.5017-5023.

86. Zimov S.A., Davidov S.P., Voropaev Y.V., Prosiannikov S.F., Semiletov I.P., Chapin M.C., Chapin F.S. Ill Siberian CO2 efflux in winter as a CO2 source and cause of seasonality in atmospheric CO2// Climatic Change. 1996. -N0.33-P.III-I2O. 138