Предварительный анализ запасов органического углерода и азота в породах ледового комплекса Центральной Якутии
Аннотация
В статье обобщены данные по запасам органического углерода и азота многолетнемерзлых пород в различных регионах северного полушария. Установлено, что в регионах Аляски и Канады сосредоточено больше запасов органического углерода и азота (около 70,0 кг Сорг/м2 и 6,33 кг Nорг/м2)по сравнению с Северо-Восточной Сибирью (22,0 кг Сорг/м2 и 2,13 кг Nорг/м2). Проведены рекогносцировочные исследования запасов углерода и азота в глубинах более одного метра на ледовом комплексе Центральной Якутии. Показано, что в верхнем метре ледового комплекса депонировано 55,0% органического углерода от общих запасов его в почве, а во втором метре – 40,5% Сорг. В трехметровой толще зарегистрированы наименьшие запасы Сорг, около 29,0%. Суммарное количество запасов органического углерода и азота распределено в ряду: деятельный слой – защитный слой – многолетняя мерзлота. В условиях бореального пояса высокое отношение углерода к азоту способствует слабой минерализации и медленному разложению органического материала, находящегося в почве, что влияет на обогащение почвы азотом.
Об авторах
Андрей Геннадиевич Шепелев
Институт мерзлотоведения им. П. И. Мельникова СО РАН
Россия
Россия
ШЕПЕЛЕВ Андрей Геннадиевич – к.б.н., с.н.с., carbon-shag@yandex. ru;
Егор Вячеславович Старостин
Институт биологических проблем криолитозоны СО РАН
Северо-Восточный федеральный университет им. М. К. Аммосова
Россия
Россия
СТАРОСТИН Егор Вячеславович – аспирант, ev.starostin@s-vfu.ru;
Александр Николаевич Фёдоров
Институт мерзлотоведения им. П. И. Мельникова СО РАН
Северо-Восточный федеральный университет им. М. К. Аммосова
Россия
Россия
ФЁДОРОВ Александр Николаевич – к.г.н., в.н.с., fedorov@mpi.ysn.ru;
Трофим Христофорович Максимов
Институт биологических проблем криолитозоны СО РАН
Северо-Восточный федеральный университет им. М. К. Аммосова
Россия
Россия
МАКСИМОВ Трофим Христофорович – д.б.н., t.c.maximov@ibpc.ysn.ru.
Список литературы
1. Grosse G. Vulnerability of high‐latitude soil organic carbon in North America to disturbance / G.Grosse, J.Harden, M.Turetsky // Journal of geophysical research. – 2011. – Vol. 116. – G00K06. – doi: 10. 1029/2010JG001507.
2. Hicks Pries C.E. Holocene carbon stocks and carbon accumulation rates altered in soils undergoing permafrost thaw / C.E Hicks Pries, E.A. Schuur, K.G. Crummer // Ecosystems. – 2012. – Vol. 15. – P. 162–173.
3. Bockheim J.G. Importance of cryoturbation in redistributing organic carbon in permafrostaffected soils // Soil Science Society of America. – 2007. – Vol. 71, № 1. – P. 1335–1342.
4. Kanevskiy M. Cryostratigraphy of late Pleistocene syngenetic permafrost (yedoma) in northern Alaska, Itkillik river exposure / Kanevskiy M., Shur Y., Fortier D. et al. // Quaternary research. – 2011. – Vol. 75. – P. 584–596.
5. Kuhry P. Upscaling soil organic carbon estimates for the Usa Basin (Northeast European Russia) using GIS-based landcover and soil classification schemes / Kuhry P., Mazhitova G.G., Forest P.A. et al. // Geografisk Tidsskrift-Danish Journal of geography. – 2002. – Vol. 102, № 1. – P. 11–25.
6. Hugelius G. High-resolution mapping of ecosystem carbon storage and potential effects of permafrost thaw in periglacial terrain, European Russian Arctic / Hugelius G. Virtanen T., Kaverin D. et al // Journal of geophysical research. – 2011. – Vol. 116. – G03024. – doi: 10. 1029/2010JG001606.
7. Matsuura Y. Carbon and nitrogen storage of mountain forest tundra soils in central and eastern Siberia / Y.Matsuura, A.P Abaimov, O.A Zyryanova et al. // Proceedings of the fifth symposium on the joint Siberian permafrost studies between Japan and Russia in 1996 / National Institute for Environmental Studies. – Tsukuba, 1997. – P. 95–99.
8. Мергелов Н.С. Процессы накопления органического вещества в минеральной толще мерзлотных почв приморских низменностей Восточной Сибири / Н.С. Мергелов, В.О. Таргульян // Почвоведение. – 2011. – № 3. – С. 275– 287.
9. Strauss J. Grain-size properties and organiccarbon stock of yedoma ice complex permafrost from the Kolyma lowland, northeastern Siberia / J.Strauss, L.Schirrmeister, S.Wetterich et al. // Global biogeochemical cycles. – 2012. – Vol. 26 – GB3003. – doi: 10. 1029/2011GB004104.
10. Честных О.В. Запасы органического углерода в почвах тундровых и лесотундровых экосистем / О.В. Честных, Д.Г. Замолодчиков, Д.В. Карелин // Экология. – 1999. – № 6. – С. 426–432.
11. Tarnocai C. Soil organic carbon pools in the northern circumpolar permafrost region / C.Tarnocai, J.G. Canadell ,E.A. Schuur et al. // Global biogeochemical cycles. – 2009. – Vol. 23. – GB2023. – doi: 10. 1029/2008GB003327.
12. Карелин Д.В. Запасы и продукция углерода в фитомассе тундровых и лесотундровых экосистем России / Д.В. Карелин, Д.Г. Замолодчиков, Т.Г. Гильманов // Лесоведение. – 1995. – № 5. – С. 29–36.
13. Ping C.L. Carbon stores and biogeochemical properties of soils under black spruce forest Alaska / C.L. Ping, G.J Michaleson, E.S Kane et al. // Soil Science Society of America. – 2010. – Vol. 74. – P. 969–978.
14. Запасы органического углерода в почвах России /Д.Г. Щепащенко, Л.В. Мухортова, А.З. Швиденко и др. // Почвоведение. – 2013. – № 2. – С. 123–132.
15. Десяткин Р.В. Почвообразование в термокарстовых котловинах-аласах криолитозоны. – Новосибирск: Наука, 2008. – 324 с.
16. Фракционно-групповой состав гумуса почв тундровой зоны Евразии / Л.А. Фоминых, Б.Н. Золотарева, А.Л. Холодов, Л.Т. Ширшова // Криосфера Земли. – 2009. – Т. XIII, № 2. – С. 44–54.
17. Содержание углерода в мерзлых отложениях Северо-Востока Якутии / Д.Г. Шмелев, Г.Н. Краев, А.А. Веремеева, Е.М. Ривкина // Криосфера Земли. – 2013. – T. XVII, № 3. – С. 50–59.
18. Anisimov O.A. Potential feedback of thawing permafrost to the global climate system through methane emission // Environ. Res. Lett. – 2007. – Vol. 2. – P. 7–15.
19. Соловьев П.А. Криолитозона северной части Лено-Амгинского междуречья. – М.: Изд-во АН СССР, 1959. – 143 с.
20. Мерзлотно-ландшафтная карта Якутской АССР. Масштаб 1:2 500 000 / под общ. ред. П. И. Мельникова. – М.: ГУГК, 1991. – 2 л.
21. Фёдоров А.Н. Реакция мерзлотных ландшафтов Центральной Якутии на современные
22. изменения климата и антропогенные воздействия / А.Н. Фёдоров, П.Я. Константинов // География и природные ресурсы. – 2009. – № 2. – С. 56–62.
23. Строение и абсолютная геохронология аласных отложений Центральной Якутии / Е.М. Катасонов, М.С. Иванов, Г.Г. Пудов и др. – Новосибирск: Наука, 1979. – 95 с.
24. Почвенно-географическое районирование СССР: в связи с сельскохозяйственным использованием земель. – М.: 1962. – 422 с.
25. Вадюнина А.Ф. Методы исследования физических свойств почв / А.Ф. Вадюнина, З.А. Корчагина. – М. : Агропромиздат, 1986. – 416 с.
26. Орлов Д.С. Химия почв. – М.: Изд-во Моск. ун-та, 1985. – 376 с.
27. Harden J. W. Field information links permafrost carbon to physical vulnerabilities of thawing / J.W. Harden, C.D. Koven, C.L. Ping et al. / Geophysical research letters. – 2012. – Vol. 39. – L15704. – doi: 10. 1029/2012GL051958.
28. Честных О.В. Общие запасы биологического углерода и азота в почвах лесного фонда России / О.В.Честных, Д.Г. Замолодчиков, А.И. Уткин // Лесоведение. – 2004. – № 4. – С. 30–42.
29. Kuhry P. Characterisation of the permafrost carbon pool / P.Kuhry, G.Grosse, J.W. Harden et al. // Permafrost and periglacial processes. – 2013. – Vol. 24. – P. 146–155.
30. Schuur E.A.G. Climate change and the permafrost carbon feedback / E.A.G. Schuur, A.D. McGuire, C.Schadel et al. // Nature. – 2015. – Vol. 520. – P. 171–179.
31. Hugelius G. Estimated stocks of circumpolar permafrost carbon with quantified uncertainty ranges and identified data gaps / G.Hugelius, J.Strauss, S.Zubrzycki et al. // Biogeosciences. – 2014. – Vol. 11. – P. 6573–6593.
32. Козловская Л.С. Динамика органического вещества в процессе торфообразования / Л.С. Козловская, В.М. Медведева, Н.И. Пьявченко. – Л.: Изд-во Наука, 1978. – 176 с.
Рецензия
Для цитирования:
Шепелев А.Г., Старостин Е.В., Фёдоров А.Н., Максимов Т.Х. Предварительный анализ запасов органического углерода и азота в породах ледового комплекса Центральной Якутии. Природные ресурсы Арктики и Субарктики. 2016;21(2):35-42.
For citation:
Shepelev A.G., Starostin E.V., Fedorov A.N., Maximov T.Kh. Preliminary Analysis of Stocks of Organic Carbon and Nitrogen in the Upper Part of the Ice Complex in Central Yakutia. Arctic and Subarctic Natural Resources. 2016;21(2):35-42. (In Russ.)
Просмотров:
5
Послать статью по эл. почте 