Эмиссионные потери углерода в различных экосистемах биосферного заповедника | Статья в журнале «Молодой ученый»

Отправьте статью сегодня! Журнал выйдет 3 августа, печатный экземпляр отправим 7 августа.

Опубликовать статью в журнале

Авторы: ,

Рубрика: Экология

Опубликовано в Молодой учёный №21 (416) май 2022 г.

Дата публикации: 28.05.2022

Статья просмотрена: 34 раза

Библиографическое описание:

Тишин, Д. В. Эмиссионные потери углерода в различных экосистемах биосферного заповедника / Д. В. Тишин, К. В. Архипов. — Текст : непосредственный // Молодой ученый. — 2022. — № 21 (416). — С. 251-253. — URL: https://moluch.ru/archive/416/92121/ (дата обращения: 24.07.2024).



В статье авторы провели сезонные исследования эмиссии СО2, включающие в себя применение различных индикаторов, каждый из которых является носителем уникальной информации.

Ключевые слова: эмиссия СО2, парниковый эффект, дыхание почвы

Увеличивающаяся концентрация парниковых газов в атмосфере относится к одной из самых глобальных экологических проблем в современном мире. Ведущая роль в глобальных изменениях климата и окружающей среды принадлежит циклу углерода, с которым связаны биогеохимические циклы остальных элементов. Состояние атмосферы же связано с парниковым эффектом. Для оценки продуктивности экосистем, а также для анализа активности почвенных микробоценозов широко используются показатели почвенного дыхания. Выделение углекислого газа позволяет охарактеризовать одну из важнейших сторон биологического круговорота веществ [1,2,3].

Объектом наших наблюдений являются лесные экосистемы биосферного заповедника, где сохранились естественные уникальные лесные экосистемы характерные для Волжско-Камского заповедника.

Целью работы является исследование эмиссии СО2 в лесных экосистемах биосферного заповедника. Для достижения намеченной цели были поставлены следующие задачи:

  1. Закладка пробных площадок на территории Раифского участка Волжско-Камского заповедника.
  2. Проведение сезонных измерений потоков СО2 из почвы.
  3. Измерения температуры воздуха и почвы.

Материалы и методы

В качестве объекта исследований выступают лесные экосистемы Раифского участка Волжско-Камского государственного природного биосферного заповедника, расположенного на территории Зеленодольского района Республики Татарстан. В 2021–2022 гг. было организовано пять измерений на пробной площадке в лесу (10 августа, 30 сентября, 14 октября, 13 ноября, 13 января).

По географическому положению район исследовательских работ находится на границе зон южной тайги и хвойно-широколиственных лесов. Сезонные измерения проводились на специально заложенной исследовательской площадке (20×20м.) в широколиственном лесу, в 86 квартале Раифского лесничества (55°52'37.23" с.ш., 48°43'26.50" в.д., 102 м. над ур. моря).

Оценку почвенных потоков диоксида углерода осуществляли камерным методом по изменению концентрации СО2 в непрозрачных цилиндрических ПВХ-камерах объемом 1.2–1.5 л. и диаметром 110 мм, постоянно вкопанных в почву на глубину 3–4 см. Во время проведения измерений их герметично накрывали крышкой, объединенной с инфракрасным СО2– газоанализатором Wohler CD210 (WOHLER, Германия) и встроенным вентилятором для перемешивания воздуха в камере. Одновременно с замерами потоков СО2 определяли температуру приземного слоя воздуха и почвы на глубинах 1 и 5 см с помощью портативного электронного термометра Checktemp-1 (точность 0.1 С). Объемная влажность почвы в точках замеров эмиссии определялась при помощи полевого влагомера Аquaterr M-350. В качестве пространственно-независимого фактора эмиссии определяли стадию разложения мертвой древесины липы (от 1 до 5) согласно классификации М. Е. Тарасова [4].

Обработку данных и расчеты проводили с помощью пакетов Microsoft Excel и программы PAST.

Результаты и обсуждения

Основные результаты измерения температуры почвы и воздуха на пробной площадке представлены на рис. 1.

Сезонная динамика температуры почвы (5 см) и воздуха (на высоте 50 см)в период с августа 2021 по январь 2022 года

Рис. 1. Сезонная динамика температуры почвы (5 см) и воздуха (на высоте 50 см)в период с августа 2021 по январь 2022 года

Из результатов видно, что самая высокая температура наблюдалась в августе. 13 ноября температура воздуха опускалась до –5 °С, при этом почва на глубине 5 см имела температуру в районе 0.6 °С, снежного покрова не наблюдалось. 13 января 2022 года температура воздуха опускалась до –10 С°, а температура почвы — до –0.4 °С, при этом толщина снежного покрова уже достигала 40–44 см. Сезонная динамика температуры воздуха и почвы вырисовывает вполне логичную тенденцию понижения температуры от конца летнего и до начала зимнего сезонов. Это объясняется закономерными природными процессами.

Основные результаты сезонных измерений эмиссии углекислого газа с почвенного покрова липового леса представлено на рис. 2.

Сезонная динамика эмиссии СО2 из почвы на пробной площадкив липовом лесу Раифского участка

Рис. 2. Сезонная динамика эмиссии СО2 из почвы на пробной площадкив липовом лесу Раифского участка

Результаты сезонной динамики выделения СО2, полученные в ходе наших исследований, свидетельствуют о том, что наибольшее выделение газа из почвы наблюдалось в конце сентября. Данный факт можно объяснить интенсивным листопадом в этот период времени. Листья липы и клена относятся к активной фракции опада и быстро начинают разлагаться микроорганизмами редуцентами.

Наибольшие выделения наблюдались в августе (из древесины) и в сентябре (из почвы). Наименьшие в ноябре-январе, когда происходило понижение температуры воздуха и почвы (рис. 3).

Сезонная динамика эмиссии газа, температура почвы и воздухана пробной площадке 86 кв. Раифского леса в период с 10.08.21 по 13.01.2022гг.

Рис. 3. Сезонная динамика эмиссии газа, температура почвы и воздухана пробной площадке 86 кв. Раифского леса в период с 10.08.21 по 13.01.2022гг.

Выводы

Впервые для территории ВКГПБЗ были получены данные по эмиссионным потерям углерода в лесных экосистемах Республики Татарстан.

  1. Была заложена пробная площадка в липовом лесу Раифского участка ВКГПБЗ.
  2. С августа 2021 по январь 2022 года проводились исследования эмиссии углекислого газа.
  3. Обнаружены сезонные различия в потоках СО2. Наибольшие выделения наблюдались в августе (из древесины) и в сентябре (из почвы). Наименьшие в ноябре и январе, когда происходило понижение температуры воздуха и почвы.

Литература:

  1. Неунылов, Б. А. Изучение скорости разложения и процессов превращения в почве органического вещества, меченного С14 / Б. А. Неунылов, Н. В. Хавкина // Почвоведение. — 1968. — № 2. — С. 103–108.
  2. Кудеяров, В. Н. Дыхание почв России. Анализ базы данных многолетнего мониторинга. Общая оценка / В. Н. Кудеяров, И. Н. Курганова // Почвоведение. — 2005. — № 9. — С. 1112–1121.
  3. Пуртова Л. Н. Эмиссия СО2 из почв природных ландшафтов юга приморья / Л. Н. Пуртова, Н. М. Костенков // Вестник КрасГАУ. — 2013. — № 10 (85). — С. 64–68.
  4. Тарасов М. Е. Роль крупного древесного детрита в балансе углерода лесных экосистем Ленинградской области / Автореф. дис. … канд. биол. наук. СПб.: СПбНИИЛХ, 2000. — 21 с.
Основные термины (генерируются автоматически): почва, пробная площадка, липовый лес, углекислый газ, PAST, WOHLER, биосферный заповедник, Волжско-Камский заповедник, парниковый эффект, снежный покров.


Ключевые слова

парниковый эффект, миссия СО2, дыхание почвы

Похожие статьи

Сценарий экологического квеста «С эколятами по Марьинским...»

Кружковцы: — В лесу нельзя шуметь, нельзя мусорить и разводить костры. Как вы думаете, почему? Куда нужно убрать бутылочки из-под воды? (положить в пакет, забрать с собой и выбросить в мусорную урну или контейнер).

Исследование влияния на городскую среду опавших листьев

лес, Чеченская Республика, окружающая среда, углекислый газ, род деятельности, экосистема, искусственное возобновление, растительный покров, вид

Растения усваивают углекислый газ и токсичные вещества из атмосферы. К тому же обогащают её кислородом и фитонцидами.

Проект «Экологические тропы как образовательная технология...»

Созданы пробные площадки с искусственными гнездовьями и кормушками для птиц. Полученные учащимися результаты и выводы исследовательской работы на пробных площадках используются экскурсоводами для экологического просвещения посетителей тропы.

Влияние автотранспорта на окружающую среду | Статья в журнале...

Ключевые слова: автомобильный транспорт, выхлопы, парниковые газы, загрязнение, окружающая среда. Воздействие автомобильного транспорта на окружающую среду очень значительно, поскольку транспорт выступает в качестве основного потребителя энергии и...

Определение оценки воздействия на природную среду территорий...

Влияние на почвы в основном состоит в её загрязнении остатками топлива. Например, в первых ступенях ракет-носителей «Протон», отделяющихся на высоте 35–45 км, в топливных баках остается около 500 кг гептила.

Экологическая тропа и творческая деятельность учащихся

Важнейшим средством экологического образования является организация разнообразных видов деятельности школьников непосредственно в природной среде, в мире природы. Данное положение требует создания «учебного кабинета в природе». Учебная экологическая тропа...

Экологические вопросы повышения безопасности лесного хозяйства

Лес — легкие планеты, благодаря ему мы дышим кислородом. Лес поглощает углекислый газ, который способствует увеличению среднегодовой температуры воздуха, и, как следствие, приводит к парниковому

Но самой серьёзной проблемой является парниковый эффект.

Чем опасен парниковый эффект | Статья в журнале...

Парниковые газы — группа газов атмосферы, способных задерживать и поглощать инфракрасное (тепловое) излучение поверхности Земли, создавая в атмосфере парниковый эффект. Вследствие деятельности человека химический состав атмосферы изменился за счёт...

Экологические проблемы ООПТ «Лосиный остров» и перспективы...

Большую часть территории занимают леса (около 83 %), остальные 17 % — водоемы и болота.

В водоемах обитает 15 видов пресноводных рыб. В лесах и в окрестностях гнездятся около160 видов птиц. Здесь живут 10 видов земноводных и 5 пресмыкающихся.

Анализ использования биологических ресурсов и их влияние на...

Кавказский государственный природный биосферный заповедник расположен на северном и южном склонах Западного Кавказа в координатах 44 - 44.5° северной широты и 40 - 41°

Здесь проложена экологическая пешеходная тропа «Загадочный мир древнего колхидского леса».

Похожие статьи

Сценарий экологического квеста «С эколятами по Марьинским...»

Кружковцы: — В лесу нельзя шуметь, нельзя мусорить и разводить костры. Как вы думаете, почему? Куда нужно убрать бутылочки из-под воды? (положить в пакет, забрать с собой и выбросить в мусорную урну или контейнер).

Исследование влияния на городскую среду опавших листьев

лес, Чеченская Республика, окружающая среда, углекислый газ, род деятельности, экосистема, искусственное возобновление, растительный покров, вид

Растения усваивают углекислый газ и токсичные вещества из атмосферы. К тому же обогащают её кислородом и фитонцидами.

Проект «Экологические тропы как образовательная технология...»

Созданы пробные площадки с искусственными гнездовьями и кормушками для птиц. Полученные учащимися результаты и выводы исследовательской работы на пробных площадках используются экскурсоводами для экологического просвещения посетителей тропы.

Влияние автотранспорта на окружающую среду | Статья в журнале...

Ключевые слова: автомобильный транспорт, выхлопы, парниковые газы, загрязнение, окружающая среда. Воздействие автомобильного транспорта на окружающую среду очень значительно, поскольку транспорт выступает в качестве основного потребителя энергии и...

Определение оценки воздействия на природную среду территорий...

Влияние на почвы в основном состоит в её загрязнении остатками топлива. Например, в первых ступенях ракет-носителей «Протон», отделяющихся на высоте 35–45 км, в топливных баках остается около 500 кг гептила.

Экологическая тропа и творческая деятельность учащихся

Важнейшим средством экологического образования является организация разнообразных видов деятельности школьников непосредственно в природной среде, в мире природы. Данное положение требует создания «учебного кабинета в природе». Учебная экологическая тропа...

Экологические вопросы повышения безопасности лесного хозяйства

Лес — легкие планеты, благодаря ему мы дышим кислородом. Лес поглощает углекислый газ, который способствует увеличению среднегодовой температуры воздуха, и, как следствие, приводит к парниковому

Но самой серьёзной проблемой является парниковый эффект.

Чем опасен парниковый эффект | Статья в журнале...

Парниковые газы — группа газов атмосферы, способных задерживать и поглощать инфракрасное (тепловое) излучение поверхности Земли, создавая в атмосфере парниковый эффект. Вследствие деятельности человека химический состав атмосферы изменился за счёт...

Экологические проблемы ООПТ «Лосиный остров» и перспективы...

Большую часть территории занимают леса (около 83 %), остальные 17 % — водоемы и болота.

В водоемах обитает 15 видов пресноводных рыб. В лесах и в окрестностях гнездятся около160 видов птиц. Здесь живут 10 видов земноводных и 5 пресмыкающихся.

Анализ использования биологических ресурсов и их влияние на...

Кавказский государственный природный биосферный заповедник расположен на северном и южном склонах Западного Кавказа в координатах 44 - 44.5° северной широты и 40 - 41°

Здесь проложена экологическая пешеходная тропа «Загадочный мир древнего колхидского леса».

Задать вопрос