ИСТИНА

Проект направлен на решение фундаментальных проблем почвоведения и экологии, связанных с оценкой углеродного баланса в почвах и экосистемах криолитозоны, а также их функционирования в условиях меняющегося климата.Данная работа связана с развитием темы кандидатской диссертации соискателя гранта. Целью диссертации являлась оценка закономерностей эмиссии парниковых газов почвами экосистем северной тайги и лесотундры Западной Сибири. Продолжением темы диссертации является продление изучаемой трансекты Западной Сибири до южной тундры на севере и до южной тайги на юге. Трансекта Западной Сибири расположена между 55 и 67°N и между 65 и 77° E и составляет приблизительно 2000 км: южная тайга – средняя тайга - северная тайга - лесотундра -южная тундра (рис. 1). Изучаемая трансекта расположена в рамках полярного и бореального географического пояса вдоль существующих естественных градиентов окружающей среды: количество осадков, температура, геокриологический фактор. Вдоль градиента от южной тайги до южной тундры наблюдается снижение среднегодовой температуры воздуха, увеличение количества осадков, а также увеличение роли криогенного фактора. В рамках проекта предполагается проведение 2 экспедиций в западносибирский регион (южная тундра (ЯНАО, район Нового Уренгоя-Ямбурга), южная и средняя тайга (ХМАО, Тюменская область) в августе 2018 г. с целью получения полевых данных и отбора образцов, и в августе 2019 г. с целью определения недостающих параметров и свойств, необходимость в которых обнаружится на этапе математической обработки материала. Предполагается проведение лабораторных анализов проб почв. При итоговой статистической обработке материалов предполагается использование данных, полученных раннее для почв и экосистем северной тайги и лесотундры в рамках выполнения диссертационного исследования соискателем гранта. Главным фундаментальным результатом проекта будет установление закономерностей распределения компонентов углеродного цикла основных экосистем южной, средней и северной тайги, лесотундры и южной тундры вдоль трансекты Западной Сибири, а также их роли в глобальном углеродном цикле. В ходе выполнения проекта в 2018-2019 гг. предполагается подготовка не менее 3 статей по полученным материалам в журналы (Web of Science, Scopus, РИНЦ). По результатам работы по проекту планируется подготовка тезисов и выступление с устными докладами и постерными презентациями на международных конференциях (не менее 6 за весь срок выполнения проекта).

The project is aimed at solving fundamental problems of soil science and ecology related to the assessment of carbon balance in soils and ecosystems of the permafrost zone, as well as their functioning in a changing climate. This work is related to the development of the topic of the candidate's dissertation of the applicant for a grant. The aim of the dissertation was to assess the patterns of greenhouse gas emissions by soils in the ecosystems of the northern taiga and forest-tundra of Western Siberia. The continuation of the dissertation topic is the extension of the studied transect of Western Siberia to the southern tundra in the north and to the southern taiga in the south. The transect of Western Siberia is located between 55 and 67 ° N and between 65 and 77 ° E and is approximately 2000 km: southern taiga - middle taiga - northern taiga - forest-tundra-southern tundra (Fig. 1). The studied transect is located within the polar and boreal geographic belt along the existing natural gradients of the environment: precipitation, temperature, geocryological factor. Along the gradient from the southern taiga to the southern tundra, there is a decrease in the average annual air temperature, an increase in precipitation, and an increase in the role of the cryogenic factor. Within the framework of the project, it is planned to conduct 2 expeditions to the West Siberian region (southern tundra (Yamalo-Nenets Autonomous Okrug, Novy Urengoy-Yamburg region), southern and middle taiga (Khanty-Mansi Autonomous Okrug, Tyumen region) in August 2018 in order to obtain field data and take samples, and in August 2019 in order to determine the missing parameters and properties, the need for which will be revealed at the stage of mathematical processing of the material. It is planned to conduct laboratory analyzes of soil samples. In the final statistical processing of the materials, it is assumed that the data obtained earlier for the soils and ecosystems of the northern taiga and forest tundra will be used as part of the The main fundamental result of the project will be the establishment of regularities in the distribution of the components of the carbon cycle of the main ecosystems of the southern, middle and northern taiga, forest-tundra and southern tundra along the transect of Western Siberia, as well as their role in the global carbon cycle. 18-2019 it is planned to prepare at least 3 articles on the materials received in journals (Web of Science, Scopus, RSCI). Based on the results of the work on the project, it is planned to prepare abstracts and make oral presentations and poster presentations at international conferences (at least 6 for the entire duration of the project).

Ожидаемые по окончанию проекта результаты внесут не только фундаментальный научный вклад в область исследований экологии специфических и широко распространенных экосистем Арктики, но позволят выявить и уточнить факторы и механизмы, определяющие потоки парниковых газов из данного региона. Главным результатом данного успешно выполненного проекта будет установление закономерностей распределения компонентов углеродного цикла (содержание и запасы общего, лабильного, микробного углерода, эмиссия диоксида углерода) в почвах типичных экосистем Западной Сибири вдоль естественных градиентов окружающей среды. По результатам реализации проекта: 1. Будет получена общая характеристика факторов среды (растительность, рельеф, мощность сезонноталого слоя) и компонентов углеродного цикла (содержание и запасы общего, лабильного и микробного углерода, эмиссии диоксида углерода почв) основных типов экосистем на уровне различных природных зон по западносибирской трансекте: южная тайга – средняя тайга - северная тайга - лесотундра -южная тундра; 2. Будет проведена сравнительная оценка факторов среды и компонентов углеродного цикла на уровне различных природных зон; 3. Будет оценена пространственная вариабельность ландшафтных характеристик, почвенных свойств (содержание и запасы общего, лабильного, микробного углерода) и эмиссии СО2 почв в изучаемых природных зонах; 4. Будет оценена зависимость эмиссии СО2 от гидротермических и геокриологических параметров почв и запасов в них общего, лабильного и микробного углерода в различных условиях проявления криогенеза; 5. Будет дана сравнительная оценка связей эмиссии СО2 из почв и определяющих ее факторов среды на уровне различных природных зон; 6. Будет определен вклад геокриологического фактора в распределение компонентов углеродного цикла почв вдоль трансекты Западной Сибири от зоны сплошного распространения многолетнемерзлых пород до зоны сезонномерзлых пород; 7. Будет определен вклад почв Западносибирского региона в глобальную эмиссию диоксида углерода. Предполагаемые результаты проекта, сделанные на основе статистического анализа большого массива данных, послужат лучшему пониманию роли криогенного фактора в эмиссии парниковых газов. Количественная сравнительная характеристика эмиссии СО2 из почв основных типов экосистем южной тайги, северной тайги, лесотундры и тундры в Западной Сибири позволит получить более точные оценки суммарного потока парниковых газов для этого региона. Полученные данные и установленные зависимости эмиссии диоксида углерода из криогенных почв от условий среды могут быть использованы для экспериментального обеспечения и проверки региональных и глобальных моделей, описывающих взаимодействия углеродного цикла и климата. Они также могут быть использованы для оценки современного состояния окружающей среды и мониторинга почв Западной Сибири. По результатам реализации проекта в 2018-2019 гг. предполагается подготовка/сдача/публикация не менее 3 статей по полученным материалам в высокорейтинговые журналы (Web of Science, Scopus): “Почвоведение” (Eurasian Soil Science) IF - 0.74, "Сибирский Экологический журнал" (Contemporary Problems of Ecology), “Криосфера земли” (Earth’s Cryosphere) IF - 0.259, а также, по возможности, в иностранные журналы: "Geoderma" IF-2.855, "Environmental Research" IF - 3.088,"Geophysical Research" IF - 3.318, как наиболее приоритетные в данной области знаний. Предполагаемые статьи: 1) Компоненты углеродного цикла почв и факторы окружающей среды в южнотундровых экосистемах Западной Сибири (Тазовский п-ов). 2) Компоненты углеродного цикла почв и факторы окружающей среды в экосистемах южной и средней тайги Западной Сибири (ХМАО, Тюменская область). 3) Компоненты углеродного цикла в почвах типичных экосистем южной, средней, северной тайги, лесотундры и южной тундры вдоль биоклиматической и геокриологической трансекты Западной Сибири. По результатам работы по проекту планируется выступление с устными докладами и постерными презентациями на международных конференциях (не менее 6 за весь срок выполнения проекта).

Данная работа связана с развитием темы кандидатской диссертации соискателя гранта. Целью диссертации являлась оценка закономерностей эмиссии парниковых газов почвами экосистем северной тайги и лесотундры Западной Сибири. Продолжением темы диссертации является продление изучаемой трансекты Западной Сибири до южной тундры на севере и до южной тайги на юге. Трансекта Западной Сибири расположена между 55 и 67°N и между 65 и 77° E и составляет приблизительно 2000 км: южная тайга – средняя тайга - северная тайга - лесотундра -южная тундра.

В результате выполнения работ в 2019 году получена общая характеристика факторов среды и компонентов углеродного цикла почв лесных экосистем северной, средней и южной тайги Западной Сибири, оценена их пространственная вариабельность и взаимосвязь, также определено, какие факторы среды и в какой степени оказывают влияние на эмиссию углерода из почв. В соответствии с заявленными задачами и планом работ на втором этапе проекта в 2019 году проведена экспедиция в подзону средней тайги (ХМАО-Югра), где проведено полевое исследование факторов среды (растительность, рельеф) и свойств почв (гидротермические свойства, эмиссия CO2) типичных экосистем методом однотипных мониторинговых площадок (50м*20м, 55 точек опробования), проведен отбор образцов почв для дальнейшего лабораторного определения содержания лабильного (экстрагируемого), микробного углерода, а также проведения статистического анализа данных. В лабораторных условиях проведено определение изучаемых свойств почв. В 2019 году проведен анализ полевых (экспедиционных) и лабораторных данных, полученных ранее для почв лесных экосистем подзоны южной и северной тайги Западной Сибири. Цель научного исследования по проекту достигнута. Оценено распределение компонентов углеродного цикла в почвах основных экосистем южной, средней и северной тайги, лесотундры и южной тундры Западной Сибири по градиенту биоклиматических и геокриологических факторов. Поставленные задачи выполнены: 1. получена общая характеристика факторов среды (растительность, рельеф, мощность сезонноталого слоя) и компонентов углеродного цикла (содержание лабильного и микробного углерода, эмиссии диоксида углерода почв) основных типов экосистем на уровне различных природных зон по западносибирской трансекте: южная тайга – средняя тайга - северная тайга - лесотундра -южная тундра; 2. оценена пространственная вариабельность и дана сравнительная оценка факторов среды и компонентов углеродного цикла почв на уровне природных зон; 3. Определена зависимость эмиссии СО2 от гидротермических и геокриологических параметров почв и содержания в них общего, лабильного и микробного углерода; 4. Дана сравнительная оценка связей эмиссии СО2 из почв и определяющих ее факторов среды на уровне природных зон; 5. Определен вклад геокриологического фактора в распределение компонентов углеродного цикла почв вдоль трансекты Западной Сибири от зоны сплошного распространения многолетнемерзлых пород до зоны сезонной мерзлоты; 6. Определен вклад почв Западносибирского региона в глобальную эмиссию диоксида углерода. Полученные по окончанию проекта результаты вносят не только фундаментальный научный вклад в область исследований экологии специфических и широко распространенных экосистем Арктики, но позволяют выявить и уточнить факторы и механизмы, определяющие потоки парниковых газов из данного региона.