Сезонная динамика вертикальных потоков CO2 в приземном слое атмосферы на мезо-олиготрофном болоте средней тайги тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 03.02.08, кандидат биологических наук Михайлов, Олег Алексеевич

• Михайлов, Олег Алексеевич
• кандидат биологических наук
• 2013

Оглавление диссертации кандидат биологических наук Михайлов, Олег Алексеевич

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. РОЛЬ БОЛОТНЫХ ЭКОСИСТЕМ В ГЛОБАЛЬНОМ КРУГОВОРОТЕ УГЛЕРОДА.

1.1. Болотные экосистемы и газовый состав атмосферы.

1.2. Влияние изменения климата на эмиссию парниковых газов в болотных экосистемах.

1.3. Оценка вертикальных потоков диоксида углерода в системе «болото - атмосфера».

ГЛАВА 2. ХАРАКТЕРИСТИКА РАЙОНА И ОБЪЕКТА ИССЛЕДОВАНИЙ.

2.1. Физико-географические условия района исследований.

2.2. Характеристика объекта исследований.

ГЛАВА 3. МЕТОДЫ СБОРА И ОБРАБОТКИ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО МАТЕРИАЛА.

3.1. Методы описания растительных сообществ района исследований и измерения сезонного роста растений.

3.2. Методы определения физико-химических характеристик воды и измерения СОг - газообмена.

ГЛАВА 4. СЕЗОННАЯ ДИНАМИКА РОСТА РАСТЕНИЙ НА МЕЗО

ОЛИГОТРОФНОМ БОЛОТЕ.

ГЛАВА 5. ВЕРТИКАЛЬНЫЕ ПОТОКИ ДИОКСИДА УГЛЕРОДА В СООБЩЕСТВАХ РАСТЕНИЙ МЕЗО-ОЛИГОТРОФНОГО БОЛОТА

ИЗМЕРЕНИЯ МЕТОДОМ КАМЕР).

ГЛАВА 6. СУТОЧНАЯ И СЕЗОННАЯ ДИНАМИКА С02-ГА300БМЕНА

В СИСТЕМЕ «БОЛОТО-АТМОСФЕРА» (ИЗМЕРЕНИЯ МЕТОДОМ

МИКРОВИХРЕВЫХ ПУЛЬСАЦИЙ).

6.1 .Суточная и сезонная динамика вертикальных потоков СОг в приземном слое атмосферы.

6.2. Влияние экологических факторов на скорость вертикальных потоков диоксида углерода.

ГЛАВА 7. ОЦЕНКА БАЛАНСОВ ВЕРТИКАЛЬНЫХ ПОТОКОВ ДИОКСИДА УГЛЕРОДА НА БОЛОТЕ, ПОЛУЧЕННЫХ ДВУМЯ

МЕТОДАМИ.

ВЫВОДЫ.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Сезонная динамика вертикальных потоков CO2 в приземном слое атмосферы на мезо-олиготрофном болоте средней тайги»

Актуальность исследования. За последние 100 лет глобальное потепление климата Земли составило 0.74 °С (Изменение., 2008). По данным многолетних наблюдений и модельных расчетов, в России с 1907 г. по 2006 г. среднегодовая температура в приземном слое атмосферы увеличилась на 1.29°С (Оценочный доклад., 2008).

Одной из причин изменения климата является повышение концентрации в атмосфере парниковых газов, прежде всего диоксида углерода, метана и оксида азота (Влияние., 2006; Изменение., 2008). Изменение газового состава атмосферы на планете, считается следствием хозяйственной деятельности человека, которая привела к снижению возможностей биосферы Земли ассимилировать диоксид углерода (Леса., 2001), нарушению баланса потоков углерода в системе «атмосфера - биосфера» (Морина и др., 2008).

В бореальной зоне запасы углерода на территории болот и заболоченных земель достигают 1400 т га"1, что в 2.5 раза больше, чем в лесных биогеоценозах (Букварева, 2010). Потепление климата сокращает биологическую продуктивность сфагновых болот (Summer., 2003), а также усиливает эмиссию парниковых газов в результате ускорения деструкции органического вещества, накопленного в болотах в течение предыдущих тысячелетий (Aerts, 1997). Дальнейшее повышение температуры атмосферы может привести к изменению биогеохимического цикла углерода в болотных экосистемах и превращению северных болот в мощный источник диоксида углерода за относительно короткий период времени (Net., 1999). В связи с этим изучение СОг - газообмена в болотных системах в условиях климатических изменений является фундаментальной научной проблемой, которой посвящены исследования многих авторов в России и за рубежом (Вомперский и др., 1994; Carbon., 1995; Seasonal., 1997; Российская.,

2001; Aurela et al., 2001; Seasonal., 2001; Comparative., 2002; Baldocchi, 2003; Леса., 2005; Изучение., 2010 и др.).

Согласно результатам исследований, выполненных разными авторами, экосистемный обмен (NEE) диоксида углерода между болотом и атмосферой в таежной зоне за вегетационный период может варьировать от +260 г СОг м~ (Carbon., 1995) до -336 г С02 м"2 (Interannual., 1999). На Европейском Северо-Востоке России исследования нетто-обмена парниковых газов проведены единично. Так, по данным Д.Г. Замолодчикова с соавторами (1997), в южной тундре величина NEE за период с 13 июля по 5 августа составила -6.3 г С м~2. В связи с этим, для количественной оценки роли болот бореальной зоны в ассимиляции углерода атмосферы в условиях меняющегося климата на Европейском Севере России, необходимо пополнение недостающих знании о сезонной и многолетней динамике потоков углекислого газа в болотных экосистемах.

Цель и задачи исследования: целью данной работы является выявление закономерностей суточной и сезонной динамики нетто-обмена углекислого газа в приземном слое атмосферы на мезо-олиготрофном болоте средней тайги.

Задачи исследования:

1. Дать характеристику сезонного роста растений в сообществах исследуемого болота.

2. Изучить суточную и сезонную динамику потоков диоксида углерода в системе «болото - атмосфера» методами динамических камер и микровихревых пульсаций.

3. Изучить влияние метеорологических факторов (температуры воздуха, интенсивности солнечной радиации) и температуры поверхности почвы на нетто-поток СО2, гросс-фотосинтез и валовое дыхание экосистемы мезо-олиготрофного болота.

4. Определить величину суточного и сезонного нетто-обмена углекислого газа между болотом и атмосферой.

Научная новизна: впервые проведены исследования вертикальных потоков диоксида углерода в приземном слое атмосферы на мезо-олиготрофном болоте таежной зоны Европейского Северо-Востока России. На основании выполненных исследований доказана гипотеза о положительной роли болот подзоны средней тайги в поглощении атмосферного углерода и поддержании углеродного пула биосферы. С использованием двух методов измерений дана характеристика суточной и сезонной динамики величины нетто-обмена диоксида углерода, гросс-фотосинтеза и экосистемного дыхания в системе «болото-атмосфера». Установлено влияние видового состава растительных сообществ и сезонного роста растений на основные показатели С02-газообмена между болотом и атмосферой. Выявлена значимость температуры и интенсивности солнечной радиации для нетто-обмена диоксида углерода и дана количественная оценка годового баланса вертикальных потоков диоксида углерода в системе «болото-атмосфера». Предложена возможность совместного использования метода камер и метода микровихревых пульсаций для повышения точности оценки сезонного и годового баланса вертикальных потоков диоксида углерода в болотной экосистеме.

Теоретическое и практическое значение: теоретическая значимость -исследования обоснована тем, что доказана положительная роль болот среднетаежной подзоны в поддержании углеродного пула биосферы в таежной зоне. Применительно к проблематике диссертации результативно использованы современные методы измерения вертикальных потоков парниковых газов: метод камер и метод микровихревых пульсаций. Изучена динамика газообмена диоксида углерода в системе «болото-атмосфера». Изложены доказательства влияния температуры поверхности почвы и интенсивности солнечной радиации на основные характеристики С02 -газообмена между болотом и атмосферой. Получены факты, подтверждающие влияние видового состава растительных сообществ и роста растений в течение вегетационного сезона на основные показатели вертикальных потоков диоксида углерода.

Значение полученных соискателем результатов исследования для практики подтверждается тем, что данные, полученные в ходе подготовки диссертационной работы включены в лекционный курс «Экология бореальных лесов» Института естественных наук ФГБОУВПО «Сыктывкарский государственный университет» для студентов 4 курса специальности «Экология», а также могут быть использованы в прогнозных оценках климатогенных изменений углеродного баланса болот на Европейском Северо-Востоке России.

Личный вклад соискателя состоит в его непосредственном участии в получении исходных данных о величине и направлении вертикальных потоков С02 с использованием метода камер и метода микровихревых пульсаций, выполнении описания растительного покрова и сезонного роста растений на болоте. Лично автором или при его участии проведена обработка и интерпретация экспериментальных данных, сделана оценка значимости экологических факторов для суточного и сезонного баланса вертикальных потоков С02, подготовлены основные публикации по выполненной работе.

Апробация работы: Основные результаты работы были представлены на Коми республиканской научной конференции студентов и аспирантов «Человек и окружающая среда» (г. Сыктывкар, 2007, 2008, 2009), Всероссийской научно-практической конференции «Проблемы региональной экологии в условиях устойчивого развития» (г. Киров, 2007), Всероссийской молодёжной научной конференции «Актуальные проблемы биологии и экологии» (г. Сыктывкар, 2009, 2011, 2012, 2013), Международной научной конференции «Резервуары и потоки углерода в лесных и болотных экосистемах бореальной зоны» (Сыктывкар, 2011), 14-ом Международном торфяном конгрессе (Стокгольм, 2012).

Публикации: По материалам диссертации опубликовано 13 работ, в том числе две - в рецензируемых журналах, рекомендованных ВАК.

Объем и структура работы: Диссертация изложена на 133 страницах, состоит из введения и семи глав, списка литературы и трех приложений. В тексте приведено 8 таблиц и 41 рисунок. Список литературы включает 167 источника, из них 101 - на английском языке.

Заключение диссертации по теме «Экология (по отраслям)», Михайлов, Олег Алексеевич

ВЫВОДЫ

1. В условиях средней тайги на мезо-олиготрофном болоте в период вегетации эмиссия диоксида углерода в атмосферу преобладала над его поглощением в олиготрофных кустарничково-сфагновых сообществах, сформированных на кочках. В мезотрофных фитоценозах с доминированием Carex rostrata и участием Betula папа в течение вегетации нетто-обмен диоксида углерода в системе «болото-атмосфера» был положительным. Стабильно высокое поглощение диоксида углерода сохранялось в сфагновых сообществах мочажин олиготрофных и мезо-евтрофных участков болота.

2. Величина и направление вертикальных потоков диоксида углерода в приземном слое атмосферы на исследованном болоте характеризовались сезонной динамикой. Ранней весной, после схода снега, его эмиссия с поверхности болота в течение суток преобладала над поглощением.

Переключение на сток диоксида углерода в болотных сообществах отмечено в середине мая. Наиболее высокие значения нетто-обмена диоксида углерода 2 1

-450 мкг м" с" ) наблюдали на мезо-евтрофном участке в первой декаде июля, в период максимального развития фотосинтезирующих органов растений.

Осенью переход от стока к эмиссии диоксида углерода отмечен в конце сентября. После формирования снежного покрова величина потока диоксида

2 1 углерода с поверхности болота составила 12 мкг м" с" .

3. Установлена корреляционная зависимость параметров газообмена диоксида углерода между болотом и атмосферой от основных экологических факторов. Влияние температуры поверхности почвы на нетто-обмен диоксида углерода усиливалось весной, а значимость фотосинтетически активной радиации для данного процесса возрастала летом и осенью. Температура поверхности почвы положительно влияла на гросс-фотосинтез и дыхание экосистемы во все периоды наблюдений. Ранней весной (апрель) и поздней осенью (октябрь), при низкой скорости фотоассимиляции диоксида углерода растениями напочвенного покрова, величина общего экосистемного обмена диоксида углерода на болоте соответствовала величине экосистемного дыхания.

4. За вегетационный период величина нетто-обмена диоксида углерода для исследованного болота составила от -375 г м" (при использовании метода динамических камер) до -442.4 г м" (при использовании метода микровихревых пульсаций). Годовой баланс вертикальных потоков диоксида углерода в приземном слое атмосферы составил -213.5 г м" . Полученные результаты свидетельствуют о положительной роли мезо-олиготрофного болота среднетаежной подзоны в поглощении атмосферного углерода.

89

Список литературы диссертационного исследования кандидат биологических наук Михайлов, Олег Алексеевич, 2013 год

1. Атлас Коми АССР М., 1964. - 112 с.

2. Атлас почв Республики Коми / Под. ред. Г.В. Добровольского, А.И. Таскаева, И.В. Забоевой. Сыктывкар, 2010. - 356 с.

3. Влияние изменения климата на экосистемы бассейна реки Амур / Под ред. Ю.А. Дармана, А.О. Кокорина, A.A. Минина. М., 2006. - 128 с.

4. Вомперский С.Э., Иванов А.И., Цыганова О.П. Заболоченные органогенные почвы и болота России и запас углерода в их торфах // Почвоведение. 1994. №12. С. 17-25.

5. Глебов Ф.З. Взаимоотношения леса и болота в таежной зоне. -Новосибирск, 1988. 184 с.

6. Глобальные изменения климата и регулирующая роль болот / Г.А. Александров, Г.С. Голицын, И.И. Мохов, В.К. Петухов // Известия РАН, серия Географическая, 1994. №2 - С. 5-15.

7. Головацкая Е.А. Биологическая продуктивность олиготрофных и эвтрофных болот южнотаежной подзоны Западной Сибири // Journal of Siberian University. Biology. 2009. № 1. P. 38-53.

8. Головацкая E.A., Дюкарев Е.А. Интенсивность продуцирования С02 сфагновыми торфами в нативных условиях // «Торфяники Западной Сибирии цикл углерода: прошлое и настоящее»: Матер, междунар. науч. конф. -Томск, 2007.-С. 130.

9. Грабовик С.И. Устойчивость ценопопуляций сфагновых мхов на болотных экосистемах Карелии // Проблемы ботаники на рубеже XX XXI веков: Тез. докл. II (X) съезда Русск. Ботан. о-ва. - СПб., 1998. - Т.2. - С. 132.

10. Заварзин Г.А. Лекции по природоведческой микробиологии. М., 2003. -348 с.

11. Замолодчиков Д.Г., Карелин Д.В., Иващенко А.И. Пороговая температура углеродного баланса южных тундр // Доклады Академии наук. 1998. Т. 358. №5. С. 708-709.

12. Замолодчиков Д.Г., Карелин Д.В., Иващенко А.И. Углеродный баланс биогеоценозов тундровой зоны России // Углерод в биогеоценозах: Чтения памяти академика В.Н. Сукачева, XV. М., 1997. - С. 99-121.

13. Ивашов П.В. Топливная энергетика и парниковый эффект // География и природные ресурсы. 2006. № 3. С. 22-25.

14. Игнатов М.С., Игнатова Е.А. Флора мхов средней части европейской России. Том. 1. Sphagnaceae Hedwigiaceae. - М., 2003. - С. 1-608.

15. Игнатов М.С., Игнатова Е.А. Флора мхов средней части европейской России. Том. 2. Fontinalaceae Amblystegiaceae. - М., 2003. - С. 609-944.

16. Изменение климата, 2007 г. Обобщающий доклад / Под. ред. Э. Райзингера, Р. К. Пачаури, основной группы авторов. Женева, 2008. - 104 с.

17. Изучение потоков углеродсодержащих парниковых газов в болотных экосистемах Западной Сибири / М.В. Глаголев, A.A. Сирин, Е.Д. Лапшина, И.В. Филиппов // Вестник ТГПУ, 2010. Выпуск 3 (93). - С. 120-127.

18. Инишева Л.И., Маслов С.Г. Концепция рационального использования торфяных ресурсов России // Химия растительного сырья. 2003. №3. С. 5-10

19. Карелин Д.В., Замолодчиков Д.Г. Углеродный обмен в криогенных экосистемах. М., 2008. - 344 с.

20. Карнаухов A.B. Роль биосферы в формировании климата Земли. Парниковая катастрофа // Биофизика. 2001. том 46. вып. 6. С. 1138-1149.

21. Кирюшкин В. Н. Формирование и развитие болотных систем. JL, 1980. -88 с.

22. Климатические изменения: взгляд из России / Под. ред. В.И. Данилова-Данильяна. М., 2003. - 416 с.

23. Косых Н.П., Миронычева-Токарева Н.П., Паршина Е.К. Биологическая продуктивность болот лесотундры Западной Сибири // Вестник ТГПУ. 2008. Вып. 4 (78). С. 53-57.

24. Кузнецов В.В., Дмитриева Г.А. Физиология растений: Учеб. для вузов. -М., 2005. -736 с.

25. Леса и болота Сибири в глобальном цикле углерода / Е.А. Ваганов, Э.Ф. Ведрова, C.B. Верховец, С.П. Ефремов, Т.Т. Ефремова, В.Б. Круглов, A.A. Онучин, А.И. Сухинин, О.Б. Шибистова // Сибирский экологический журнал, 2005,-№4.-С. 631-649.

26. Леса Республики Коми / Под ред. Г.М. Козубова и А.И. Таскаева. М., 1999.- 332 с.

27. Леса России как резервуар органического углерода биосферы / А.И. Уткин, Д.Г. Замолодчиков, О.В. Честных, Г.Н. Коровин, Н.В. Зукерт // Лесоведение, 2001. №5. - С.8-23.

28. Лесное хозяйство и лесные ресурсы Республики Коми / Под ред. Г.М. Козубова и А.И. Таскаева. М., 2000. - 512 с.

29. Локшина И.Ю. Влияние стратосферного аэрозоля на изменения климата в кайнозое // Метеорология и гидрология. 1985. №12. С. 46-50.

30. Труды Центральной торфяной опытной станции. Т. V. Методы исследования торфяных болот / Под. ред. М.И. Нейштадта. М., 1939 - 172 с. (Из содерж.: Нейштадт М.И. Исследование растительности болот. - С. 7-29).

31. Труды Центральной торфяной опытной станции. Т. VI. Методы исследования торфяных болот / Под. ред. М.И. Нейштадта. М., 1939 - 320 с. (Из содерж.: Короткина М.Я. Ботанический анализ торфа. - С. 5-59).

32. Микрометеорологическая оценка биогенных потоков диоксида углерода в типичных тундрах Восточной Чукотки / Д.Г. Замолодчиков, Д.В. Карелин, А.И. Иващенко, В.О. Лопес де Гереню // Почвоведение, 2005. №7. - С. 859863.

33. Морина О.М., Ламаш Б.Е., Дербенцева A.M. Распределение и динамика температур воздуха и почв при создании оптимальных лесорастительных условий. Учебное пособие. Владивосток, 2008. - 111 с.

34. Ниценко A.A. Краткий курс болотоведения. М., 1967. - 148 с.

35. Одум Ю. Экология. В 2-х т. Т.1. М., 1986. - 328 с.

36. Оценка потоков диоксида углерода в растительных сообществах мезо-олиготрофного болота средней тайги / O.A. Михайлов, С.В. Загирова, М.Н. Мигловец, Ю. Шнайдер, М. Гажович, Л. Кутцбах // Теоретическая и прикладная экология, 2011. №2. - С. 44-51.

37. Оценочный доклад об изменениях климата и их последствиях на территории Российской Федерации. М.:, 2008. - 29 с.

38. Павлов A.B. Закономерности формирования криолитозоны при современных изменениях климата // Известия Академии наук. Серия географическая. 1997. №4. С. 61-73.

39. Павлов Д.С., Стриганова Б.Р., Букварёва E.H. Экологоцентрическая концепция природопользования // Вестник Российской академии наук. 2010. Т. 80. №2. С. 131-140.

40. Переведенцев Ю.П., Шанталинский K.M. Особенности проявления современного глобального потепления климата в различных регионах Северного полушария в последнее десятилетие // Вестник Удмуртского университета. Биология. Науки о Земле. 2008. Вып. 2. С. 3-14.

41. Попов Э.Г., Таланов A.B., Курец В.К. Эколого-физиологические характеристики ряда автохтонных видов древесных растений и мхов Карелии // Труды Карельского научного центра РАН. 2006. Выпуск 10. С. 105-110.

42. Потоки диоксида углерода в экосистеме мезоолиготрофного болота в переходный период осень зима / O.A. Михайлов, C.B. Загирова, М.Н. Мигловец, К. Вилле // Сибирский экологический журнал, 2013. - №2. - С. 181-187.

43. Почвоведение / Под ред. И.С. Кауричева, И.П. Гречина М., 1969. - 543с.

44. Предстоящие изменения регионального климата / М.И. Будыко, И.И. Борзенкова, Г.В. Менжулин, К.И. Селяков // Известия Академии наук. Серия Географическая, 1992. №4. - С. 36-52.

45. Пулы и потоки углерода в наземных экосистемах России / Отв. ред. Г.А. Заварзин. М., 2007. - 315 с.

46. Пьявченко Н.И. Лесное болотоведение (Основные вопросы). М., 1963. -192 с.

47. Пьявченко Н.И. Торфяные болота, их природное и хозяйственное значение. М., 1985. - 153 с.

48. Российская наука на заре нового века. Сборник научно-популярных статей / Под. ред. акад. В.П. Скулачева. М., 2001. - 496 с. - (Из содерж.: Инишева Л.И. Болота и биосфера. - С. 330-338.

49. Румянцева Е. В., Волкова Е. М. Изучение элементов углеродного баланса в болотных экосистемах Тульской области // Матер, науч. школы «Болота и биосфера». Томск, 2004. - С. 238-245.

50. Сергеева М.А., Бенц М.В. Динамика эмиссии парниковых газов болотами Сибири // Матер. VIII Всерос. с междунар. уч. науч. школы «Болота и биосфера». Томск, 2012. - С. 258-264.

51. Сукачев В.Н. Избранные труды. Том III. Проблемы болотоведения, палеоботаники и палеогеографии. Л., 1973. - 353 с.

52. Торфяные ресурсы Республики Коми. Сыктывкар, 2000. - 613 с.

53. Тюремнов С. Н. Торфяные месторождения. М., 1976. - 488 с.

54. Федоров Ю.А., Гарькуша Д.Н., Хромов М.И. Эмиссия метана с торфяных залежей Иласского болотного массива Архангельской области // Известия РГО. 2008. Т. 140. Вып. 5., С. 40-46.

55. Храмов A.A., Валуцкий В.И. Лесные и болотные фитоценозы восточного Васюганья (структура и биологическая продуктивность). -Новосибирск., 1977. 224 с.

56. Черепанов С.К. Сосудистые растения России и сопредельных государств (в пределах бывшего СССР). СПб., 1995. - 992 с.

57. Шенников А.П. Введение в геоботанику. Учебник. Л., 1964. - 447 с.

58. Штатное В.И. К методике определения биологической активности почвы // Доклады Всесоюзной ордена Ленина академии сельскохозяйственных наук имени В.И.Ленина. 1952. Вып. 6. - С. 27-28.

59. Яцко Я.Н., Дымова О.В., Головко Т.К. Пигментный комплекс зимне и вечнозеленых растений в подзоне средней тайги Европейского Северо-Востока // Ботанический журнал. 2009. т. 94. №12. С. 1812-1820.

60. A high resolution green area index for modeling the seasonal dynamics of C02 exchange in peatland vascular plant communities / D. Wilson, J. Aim, T. Riutta, J. Laine, K.A. Byrne, E.P. Farrell, E.-S. Tuittila // Plant Ecology, 2007. -№190-P. 37-51.

61. A regulatory role for phenol oxidase during decomposition in peatlands / C. Freeman, N.J. Ostlel, N. Fenner, H. Kang // Soil biology and biochemistry, 2004. -№36.-P. 1663-1667.

62. Aerts R. Climate, leaf litter chemistry and leaf litter decomposition in terrestrial ecosystems: a triangular relationship // Oicos. 1997. №79. P. 439-449.

63. Anderson D.E., Verma S.B., Rosenberg N.J. Eddy correlation measurements of C02, latent heat and sensible heat fluxes over a crop surfaces // Boundary layer meteorology. 1984. №29. P. 167-183.

64. Annual C02 balance of a temperate bog / M. Lund, A. Lindroth, T. R. Christensen, L. Strom // Tellus, 2007. №59B. - P. 804-811.

65. Aurela M., Laurila Т., Tuovinen J.-P. Annual C02 balance of a subarctic fen in northern Europe: Importance of the wintertime efflux // Journal of geophysical research. 2002. Vol. 107. № D21. P. 4607-4618.

66. Aurela M., Laurila Т., Tuovinen J.-P. Seasonal C02 balances of a subarctic mire // Journal of geophysical research. 2001. Vol. 106. № D2. P. 1623-1637.

67. Aurela M., Laurila Т., Tuovinen J.-P. The timing of snow melt controls the annual C02 balance in a subarctic fen // Geophysical Research Letters. 2004. Vol. 31. L16119. doi: 10.1029/2004GL020315.

68. Baldocchi D.D. Assessing the eddy covariance technique for evaluating carbon dioxide exchange rates of ecosystems: past, present and future // Global change biology. 2003. №9. P. 479-492.

69. Baldocchi D.D. Hincks В. B., Meyers T. P. Measuring biosphere-atmosphere exchanges of biologically related gases with micrometeorological methods // Ecology. 1988. Vol. 69. №5. P. 1331-1340.

70. Biotic controls on CO2 and CH4 exchange in wetlands a closed environment study / T.R. Christensen, N. Panikov, M. Mastepanov, A. Joabsson, A. Stewart, M. Oquist, M. Sommerkorn, S. Reynaud, B. Svensson // Biogeochemistry, 2003. -№64. - P. 337-354.

71. Burba G., Anderson D. Eddy covariance flux measurements. LI-COR, Inc. USA, 2010. 213 p.

72. Carbon balance in East European tundra / J. E. P. Heikkinen, T. Virtanen, J. T. Huttunen, V. Elsakov, P. J. Martikainen // Global biogeochemical cycles, 2004. -Vol. 18. P. 1023-1036.

73. Carbon dioxide exchange in a peatland ecosystem / N.J. Shurpali, S.B. Verma, J. Kim, T.J. Arkebauer // Journal of geophysical research, 1995. Vol. 100. № D7. - P. 14319-14326.

74. Characteristics of C02 emission from Carex-dominated wetland in Poyang Lake in non-flooded period / Q.W. Hu, R.X. Xing, L.L. Zhu, Q. Wu, B. Yao, Y. Liu, B.H. Hu // Ying Yong Sheng Tai Xue Bao, 2011. №22(6). - P. 1431-1436.

75. Clymo R.S., Pearce D.M.E., Conrad R. Methane and carbon dioxide production in, transport through, and efflux from a peatland // Philosophical transactions: physical sciences and engineering. 1995. Vol. 351. №1696. P. 249259.

76. CO2 flux measurements in Russian Far East tundra using eddy covariance and closed chamber techniques / D.G. Zamolodchikov, D.V. Karelin, A.I. Ivaschenko, W.C. Oechel, S.J. Hastings // Tellus, 2003. №55B. - P. 879-892.

77. Conen F., Smith K.A. A re-examination of closed flux chamber methods for the measurement of trace gas emissions from soils to the atmosphere // European journal of soil science. 1998. №49. P. 701-707.

78. Davidson E.A., Janssens I.A. Temperature sensitivity of soil carbon decomposition and feedbacks to climate change // Nature. 2006. Vol. 440. P. 165173.

79. Decadal vegetation changes in a northern peatland, greenhouse gas fluxes and net radiative forcing / T. Johansson, N. Maimer, P.M. Crill, T. Friborg, J.H. Akerman, M. Mastepanov, T.R. Christensen // Global Change Biology, 2006. -№12. P. 2352-2369.

80. Desjardins R.L, Lemon E.R. Limitations of an eddy covariance technique for the determination of the carbon dioxide and sensible heat fluxes // Boundary layer meteorology. 1974. №5. P. 475-488.

81. Desjardins R.L. A technique to measure C02 exchange under field conditions //International journal of biometeorology. 1974. №18. P. 76-83.

82. Desjardins R.L. Carbon dioxide budget of maize // Agricultural and forest meteorology. 1985. Volume 36. Issue 1. P. 29-41.

83. Dise N. B. Peatland response to global change // Science. 2009. Vol. 326. P. 810-811.

84. Diurnal dynamics of CH4 from a boreal peatland during snowmelt / M. Gazovic, P. Schreiber, L. Kutzbach, C. Wille, M. Wilmking // Tellus B, 2010. -№62. P. 133-139.

85. Drosler M. Trace gas exchange of bog ecosystems, Southern Germany, PhD thesis. Munich, 2005. - 179 p.

86. Eddy fluxes of CO2, water vapor, and sensible heat over a deciduous forest / S.B. Verma, D.D. Baldocchi, D.E. Anderson, D.R. Matt, R.J. Clement // Boundary Layer Meteorology, 1986. №36. - P. 71-91.

87. Foken Th., Wichura B. Tools for quality assessment of surface-based flux measurements // Agricultural and forest meteorology. 1996. №78. P. 83-105.

88. Fraser C. J. D., Roulet N. T., Moore T. R. Hydrology and dissolved organic carbon biogeochemistry in an ombrotrophic bog // Hydrological processes. 2001. №15. P. 3151-3166.

89. Geochemical controls on anaerobic organic matter decomposition in a northern peatland / J. Beer, K. Lee, M. Whiticar, C. Blodau // Limnology and oceanography, 2008. №53(4). - P. 1393-1407.

90. Gorham E. Northern peatlands: role in the carbon cycle and probable responses to climatic warming // Ecological applications. 1991. Vol. 1. №2. P. 182-195.

91. Groendahl L., Friborg T., Soegaard H. Temperature and snow-melt controls on interarmual variability in carbon exchange in the high Arctic // Theoretical and applied climatology. 2007. №88. P. 111-125.

92. Hogg E.H., Lieffers V.J., Wein R.W. Potential carbon losses from peat profiles: effects of temperature, drought cycles and fire // Ecological applications. 1992. №2(3). P. 298-306.

93. Joosten H., Clarke D. Wise use of mires and peatlands background and principles including a framework for decision-making. International Mire Conservation Group and International Peat Society. Saarijarvi, Finland, 2002. 304 p.

94. Kang H., Freeman C. The influence of hydrochemistry on methane emissions from two contrasting northern wetlands // Water, Air, and Soil Pollution. 2002. №141. P. 263-272.

95. Methane emission from Siberian arctic polygonal tundra: eddy covariance measurements and modeling / C. Wille, L. Kutzbach, T. Sachs, D. Wagner, E.-M. Pfeiffer // Global Change Biology, 2008. Vol. 14. - P. 1395-1408.

96. Methods for determining emission factors for the use of peat and peatlands -flux measurements and modeling / J. Aim, N.J. Shurpali, E.-S.Tuittila, T. Laurila, M. Maljanen, S. Saarnio, K. Minkkinen // Boreal environment research, 2007. -№12. P. 85-100.

97. Micrometeorological measurements of energy, water, and carbon exchange between arctic tundra and the atmosphere. The expeditions LENA 2004 and LIVINGSTON 2005 / Ed. by D. Wagner. C. Wille, L. Heling, G. Stoof. Ber., 2006, P. 26-32.

98. Minimizing artifacts and biases in chamber-based measurements of soil respiration / E.A. Davidson, K. Savage, L.V. Verchot, R. Navarro // Agricultural and Forest Meteorology, 2002. №113. - P. 21-37.

99. Modeling of the carbon dioxide fluxes in European Russia peat bogs / J. Kurbatova, C. Li, F. Tatarinov, A. Varlagin, N. Shalukhina, J. Olchev // Environmental research letters, 2009. Vol. 4. № 4. - doi: 10.1088/17489326/4/4/045022.

100. Moore C.J. Frequency response corrections for eddy correlation systems // Boundary-Layer Meteorology. 1986. №37. P. 17-35.

101. Net ecosystem productivity and its uncertainly in a diverse boreal peatland / J.L. Bubier, S. Frolking, P.M. Crill, E. Linder // Journal of geophysical research, 1999. Vol. 104, №22. - P. 27683-27692.

102. Net ecosystem productivity and peat accumulation in a Siberian Aapa mire / E.-D. Schulze, A. Prokuschkin, A. Arneth, N. Knorre, E.A. Vaganov // Tellus, 2002. Vol. 54B. - P. 531-536.

103. Oelke C., Zhang T. A model study of circum-arctic soil temperatures // Permafrost and periglacial processes. 2004. №15. P. 103-121.

104. Ohtaki E. Application of an infrared carbon dioxide humidity instrument to studies of turbulent transport // Boundary layer meteorology. 1984. №29. P. 85107.

105. Overestimation of CO2 respiration fluxes by the closed chamber method in low-turbulence nighttime conditions / J. Schneider, L. Kutzbach, S. Schulz, M. Wilmking // Journal of geophysical research, 2009. Vol. 114. - G03005. doi: 10.1029/2008JG000909.

106. Kolle, M.I. Panfyorov, N. Tchebakova, N.N. Vygodskaya // Global change biology, 1999. №5. - P. 703-722.

107. Raich J.W., Potter C.S. Global patterns of carbon dioxide emissions from soils // Global Biogeochemical Cycles. 1995. Vol. 9. №1. P. 23-36.

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

109. Raich J.W., Tufekcioglu A. Vegetation and soil respiration: correlations and controls // Biogeochemistry. 2000. №48. P. 71-90.

110. Rasse D.P., Li J.-H., Drake B.G. Carbon dioxide assimilation by a wetland sedge canopy exposed to ambient and elevated CO2: measurements and model analysis // Functional ecology. 2003. №17. P. 222-230.

111. Rasse D.P., Peresta G., Drake B.G. Seventeen years of elevated C02 exposure in a Chesapeake Bay Wetland: sustained but contrasting responses of plant growth and C02 uptake // Global change biology. 2005. №11. P. 369-377.

112. Rayment M.B. Closed chamber systems underestimate soil CO2 efflux // European journal of soil science. 2000. №51. P. 107-110.

113. Reconstruction of the carbon balance for microsites in a boreal oligotrophic pine fen, Finland / J. Aim, A. Talanov, S. Saarnio, J. Silvola, E. Ikkonen, H. Aaltonen, H. Nykanen, P.J. Martikainen // Oecologia, 1997. №110. - P. 423-431.

114. Response of C02 and CH4 emissions from peatlands to warming and water table manipulation / K. Updegraff, S.D. Bridgham, J. Pastor, P. Weishampel, C. Harth // Ecological Applications, 2001. Vol. 11, №2,- P.311-326.

115. Schlesinger W.H. Carbon balance in terrestrial detritus // Annual review of Ecology anB Systems. 1977. №8. P. 51-81.

116. Seasonal carbon dioxide balance and respiration of a high-arctic fen ecosystem in NE-Greenland / C. Nordstroem, H. Soegaard, T. R. Christensen, T. Friborg, B. U. Hansen // Theoretical and applied climatology, 2001. №70. - P. 149-166.

117. Seasonal trends in energy, water, and carbon dioxide fluxes at a northern boreal wetland / P.M. Lafleur, J.H. McCaughey, D.W. Joiner, P.A. Bartlett // Journal of geophysical research, 1997. Vol. 102. - P. 29009-29020.

118. Seasonal variations of net C02 exchange in European Arctic ecosystems / T. Laurila, H. Soegaard, C. R. Lloyd, M. Aurela, J.-P. Tuovinen, C. Nordstroem // Theoretical and applied ecology, 2001. №70. - P. 183-201.

119. Singh J. S., Gupta S. R. Plant decomposition and soil respiration in terrestrial ecosystems // Botanic review. 1977. Vol.43. №4. P. 449-528.

120. Spatial variation in C02 exchange at a northern aapa mire / L. Maanavilja, T. Riutta, M. Aurela, M. Pulkkinen, T. Laurila, E.-S. Tuittila // Biogeochemistry, 2011. -№104. P. 325-345.

121. Spring in the boreal environment: observations on pre- and post-melt energy and C02 fluxes in two central Siberian ecosystems / A. Arneth, J. Lloyd, O. Shibistova, A. Sogachev, O. Kolle // Boreal environment research, 2006. - №11.-P. 311-328.

122. Summertime Siberian CO2 simulations with the regional transport model MATCH: a feasibility study of carbon uptake calculations from EUROSIB data / E. Kjellstrom, K. Holmen, K. Eneroth, M. Engardt // Tellus B, 2002. Vol. 54. Is. 5. - P. 834-849.

123. Suyker A.E., Verma S.B., Arkebauer T.J. Season-long measurement of carbon dioxide exchange in a boreal fen // Journal of Geophysical Research. 1997. vol. 102. P. 29021-29028.

124. The disappearance of relict permafrost in boreal North America: effects on peatland carbon storage and fluxes / M.R. Turetsky, R.K. Wieder, D.H. Vitt, R.J. Evans, K.D. Scott // Global change biology, 2007. №13. - P. 1922-1934.

125. The rate of carbon dioxide emission into the atmosphere from a Southern Karelian mesooligotrophic bog / E. N. Ikkonen, V. K. Kurets, S. I. Grabovik, S. N. Drozdov // Russian journal of ecology, 2001. Vol. 32, №6. - P. 382-385.

126. Tolonen K., Turunen J. Accumulation rates of carbon in mires in Finland and implications for climate change // The Holocene. 1996. №6. P. 171-178.

127. Turetsky M.R., Wieder R.K., Vitt D.H. Boreal peatland C fluxes under varying permafrost regimes // Soil biology and biochemistry. 2002. №34. P. 907912.

128. Verma S.B., Kim J., Clement R.J. Carbon dioxide, water vapor and sensible heat fluxes over a tall grass prairie // Boundary Layer Meteorology. 1989. №46. P. 53-67.

129. Vickers D., Mahrt L. Quality control and flux sampling problems for tower and aircraft data // Journal of atmospheric and oceanic technology. 1997.Vol. 14. P. 512-526.

130. Waddington J.M., Roulet N.T. Atmosphere wetland carbon exchanges: scale dependency of CO2 and CH4 exchange on the developmental topography of a peatland // Global biogeochemical cycles. 1996. Vol. 10. №2. P. 233-245.

131. Webb E.K., Pearman G.I., Leuning R. Correction of flux measurements for density effects due to heat and water vapour transfer // Quarterly Journal of the Royal Meteorological Society. 1980. Vol. 106. Is. 447. P. 85-100.

132. Wieder R.K., Vitt D.H. Boreal peatland ecosystems. Springer. Germany, 2006. - 447 p.

133. Wind-induced error in the measurement of soil respiration using closed dynamic chambers / W. G. Bain, L. Hutyra, D. C. Patterson, A. V. Bright, В. C. Daube, J. W. Munger, S. C. Wofsy // Agricultural and Forest Meteorology, 2005. -№131.-P. 225-232.

134. Winter C02, CH4 and N20 fluxes on some natural and drained boreal peatlands / J. Aim, S. Saarnio, H. Nykanen, J. Silvola, P.J. Martikainen // Biogeochemistry, 1999. №44. - P. 163-186.

135. Zimov S.A., Schuur E.A.G., Chapin III F. S. Permafrost and the global carbon budget// Science. 2006. Vol. 312. P. 1612-1613.

136. Сезонная динамика содержания растворенного в воде углерода органическихвеществ (DOC) в 2011 г., мг л"1

137. Мезотрофное Олиготрофное Мезоевтрофнаясообщество сообщество проточная топь2505. 22.71 28.98 36.132705. 27.70 32.08 37.20

138. Среднее в мае 25.20 30.53 36.670206. 32.49 34.29 53.87906. 30.15 40.13 50.281606. 32.61 54.49 45.28

139. Среднее в июне 31.75 42.97 49.810107. 26.32 30.76 37.250607. 26.28 28.53 37.841207. 28.25 29.02 36.642907. 18.92 27.76 36.73

140. Среднее в июле 24.94 29.02 37.120408. 26.26 30.25 39.171008. 23.56 29.22 36.701908. 25.20 29.10 38.382608. 25.90 27.73 37.750109. 29.20 26.65 37.52

141. Среднее в августе 26.02 28.59 37.91

142. Сезонная динамика рН воды на болоте в 2011 г.

143. Дата Олиготрофное сообщество Мезотрофное сообщество Мезоевтрофная проточная топь

144. Результаты измерений скорости СОг газообмена методом динамическихкамер