Криогенез как "субфактор" формирования почв севера Западной СибириНИР

Источник финансирования НИР

грант РФФИ

Этапы НИР

# Сроки Название
1 1 января 2013 г.-31 декабря 2013 г. Почвенный покров островной криолитозоны севера Западной Сибири
Результаты этапа: В отчетный период в августе 2013 года организована и проведена экспедиция на север Западной Сибири (ЯНАО, Тюменская область, Надымский и Приуральский районы). В Надымском районе (N65° 18’ 53.2’’ и E72° 52’ 52.1’’) на северотаежном участке в условиях островного распространения многолетнемерзлых пород (ММП) проведены первичные исследования ландшафтов и почв, приуроченных к различным формам проявления криогенеза. В процессе маршрутных исследований выделены следующие наиболее характерные ландшафты, приуроченные к различным формам криогенного рельефа. Это такие ландшафты как плоско и крупнобугристый торфяник (ММП в пределах 1 метра), собственно болотные экосистемы с таликами, а также в типичные лесные северотаежные экосистемы (современные ММП отсутствуют, широко проявлены палеокриогенные явления). В каждом из ландшафтов описан растительный покров, выкопаны и описаны почвенные разрезы. В каждом из выделенных ландшафтов оборудованы площадки мониторинга на которых проведены детальные исследования функционирования почв: измерены суточная динамика эмиссии и продукции CO2, установлены термологгеры ibutton, измерена глубина протаивания, выкопаны прикопки и отобраны образцы для дальнейшего анализа в лаборатории. На участке плоскобугристого торфяника организована мониторинговая площадка для проведения исследований пространственного варьирования почвенных свойств в зависимости от различных факторов, в том числе и от глубины залегания ММП. С этой целью разбита площадка 100*100м2 на которой по регулярной сетке через каждые 10 м установлены пикеты, по которым предполагается регулярное снятие различных показателей (растительный покров, тип почвы, температура почв, глубина протаивания, эмиссия CO2, а также отбор образцов почв для изучения основных химических свойств. Составлена почвенная схема участка. В лабораторных условиях получены первичные данные, характеризующие различия химических свойств основных типов изученных почв. Установлено, что на изученной территории контрастность почвенного покрова и свойств очень высока, что определяется разновременным и разномасштабным проявлением криогенеза. Процессы пучения, протаивания, морозобойного растрескивания, криотурбаций определяют свойства почв и старт или затухание процессов почвообразования. Они также определяют формирование таких своеобразных почв как языковатые подзолы в лесных экосистемах и почвы минеральных и "торфяных" пятен на торфяниках. Криогенные экосистемы очень чувствительны и изменение какого-либо фактора приводит к существенному изменению функционирования, что показано на примере динамики эмиссии CO2 на нарушенных строительством газопровода участках.
2 1 января 2014 г.-31 декабря 2014 г. Пространственное варьирование параметров функционирования и свойств почв криогенных ландшафтов
Результаты этапа: В отчетный период поставленные задачи решались как в полевых, так и лабораторных условиях. В лабораторных условиях изучены как общие химические показатели торфяных почв исследуемых экосистем, так и такие лабильные показатели, как содержание водорастворимого лабильного углерода и азота, базальное и субстратиндуцированное дыхание, содержание углерода микробной биомассы. Проведены эксперименты по влиянию промораживания - оттаивания и криотурбаций на содержание лабильных показателей образцов торфяных почв. Проведена первичная обработка температурных данных, полученных на мониторинговом участке плоскобугристого торфяника и на стационарных площадках, оборудованных в наиболее типичных экосистемах. Проведены первичные эксперименты по изучению особенностей отклика микробиологической активности торфяных почв криолитозоны на изменение температурного режима функционирования. Во время полевой экспедиции продолжено исследование проявлений криогенеза в почвах Надымского стационара на различных уровнях. Заложены дополнительные почвенные разрезы в ландшафтах с различными проявлениями криогенеза, организованы площадки для проведения экспериментов по изучению влияния нарушений почвенного покрова, увеличения температуры окружающей среды на различные параметры функционирования торфяных почв, а также для детального изучения вклада корневого и микробного дыхания в продукцию CO2 торфяными почвами криолитозоны. Проведены детальные исследования параметров функционирования и свойств почв вдоль катены длиной 10м, заложенной через основные элементы криогенного микрорельефа. На основании проведенных работ получены результаты по 3 основным направлениям: Охарактеризованы круглогодичные и сезонные параметры функционирования почв изучаемых экосистем. На мониторинговых площадках детально изучена динамика параметров функционирования почв в зависимости от геокриологических условий. В лабораторных условиях изучено содержание и проанализировано варьирование лабильных показателей почв, а также их взаимосвязь с различными факторами почвообразования. Проведенные эксперименты позволили изучить влияние криогенных процессов на свойства торфяных почв.
3 1 января 2015 г.-31 декабря 2015 г. Взаимосвязь свойств почв и наличия и глубины залегания многолетнемерзлых пород
Результаты этапа: Рассмотренные параметры плоскобугристого торфяника мониторинговой площадки CALM R1 характеризуются высокими коэффициентами вариации, что выражается в высокой комплексности почвенного и растительного покровов, мозаичным сочетанием элементов микрорельефа. Установлено, что мощность сезонноталого слоя почв в среднем для мониторинговой площадки составляла (166 ± 8) см (коэффициент вариации 27 %, сентябрь 2014 г.). При этом более поло- вины пикетов характеризуются мощностью СТС более 2 м, в основном они приурочены к заболо ченному участку и микропонижениям торфяника. Пространственное распределение мощности СТС на изученной территории определяется гипсометрическим уровнем (r = –0.30, p-level < 0.05) и зимним температурным режимом поверхности почв (r = 0.38, p-level < 0.05), что связано с перераспределением зимних осадков. Основной вклад в пространственную вариабельность влажности и температурного режима поверхности почв плоскобугристого торфяника вносит показатель гипсометрического уровня. К локальным факторам, определяющим мощность СТС, принято относить глубину снежного покрова в зимней период и изолирующее воздействие органогенной толщи (торфа, мха) в летний. Особенностью исследованного участка плоскобугристого торфяника является значительная мощность СТС при ее широком пространственном варьировании. Измеренная однократно в конце августа она характеризует состояние торфяника на конкретный момент времени, в отличие от таких показателей, как мощность торфа или тип растительного покрова, формирующихся десятки и сотни лет. Кроме того, на исследованном участке мощность торфяных отложений небольшая. Для уточнения зависимостей, по-видимому, необходимо сравнение указанных параметров со средней величиной СТС на данном торфянике за несколько лет, а также исследование других участков бугристых торфяников с меньшей средней мощностью СТС или большей мощностью торфа. Таким образом, на территории стационара в гидроморфных условиях криогенные процессы детерминируют формирование ландшафтов, образуя широко распространенные здесь бугристые торфяники и являются альтернативой физико-географическому расчленению. На плоскобугристых торфяниках наблюдается высокая контрастность почвенного и растительного покровов, обусловленная сочетанием ряда факторов, среди которых основное место занимает рельеф.

Прикрепленные к НИР результаты

Для прикрепления результата сначала выберете тип результата (статьи, книги, ...). После чего введите несколько символов в поле поиска прикрепляемого результата, затем выберете один из предложенных и нажмите кнопку "Добавить".