изучение потоков углеродсодержащих парниковых газов в

Âåñòíèê ÒÃÏÓ. 2010. Âûïóñê 3 (93)
ÓÄÊ 551.510.4:574.4
Ì. Â. Ãëàãîëåâ, À. À. Ñèðèí, Å. Ä. Ëàïøèíà, È. Â. Ôèëèïïîâ
ÈÇÓ×ÅÍÈÅ ÏÎÒÎÊΠÓÃËÅÐÎÄÑÎÄÅÐÆÀÙÈÕ ÏÀÐÍÈÊÎÂÛÕ ÃÀÇΠ ÁÎËÎÒÍÛÕ
ÝÊÎÑÈÑÒÅÌÀÕ ÇÀÏÀÄÍÎÉ ÑÈÁÈÐÈ
Äàíà èñòîðè÷åñêàÿ ñïðàâêà îá èññëåäîâàíèÿõ ýìèññèè ìåòàíà è óãëåêèñëîãî ãàçà áîëîòàìè Çàïàäíîé Ñèáèðè çà
ïîñëåäíèå 20 ëåò. Ïðèâîäÿòñÿ ñâåäåíèÿ î ðàáîòàâøèõ â ýòîé îáëàñòè íàó÷íûõ êîëëåêòèâàõ, çàäåéñòâîâàííûõ
èññëåäîâàòåëüñêèõ ïîëèãîíàõ è èñïîëüçóåìûõ ìåòîäèêàõ. Îñîáîå âíèìàíèå óäåëåíî ïðîáëåìå ïðîñòðàíñòâåííîé
è âðåìåííîé íåîäíîðîäíîñòè ïîòîêîâ ãàçîâ, ñâÿçàííîé ñ ñóòî÷íîé è ñåçîííîé äèíàìèêîé, à òàêæå ðàçíîîáðàçèåì
òèïîâ áîëîò. Ðàññìàòðèâàþòñÿ è ñîïîñòàâëÿþòñÿ îöåíêè ïîòîêîâ ìåòàíà è óãëåêèñëîãî ãàçà, ïðèâîäèìûå ðàçëè÷íûìè
àâòîðàìè, à òàêæå îöåíêè àêêóìóëÿöèè óãëåðîäà áîëîòàìè Çàïàäíîé Ñèáèðè.
Êëþ÷åâûå ñëîâà: öèêë óãëåðîäà, ìåòàí, óãëåêèñëûé ãàç, áîëîòà, Çàïàäíàÿ Ñèáèðü.
Ýêîñèñòåìû áîëîò èãðàþò êëþ÷åâóþ ðîëü â êðóãîâîðîòå óãëåðîäà. Ïîñòîÿííîå óâëàæíåíèå è çàòîðìîæåííîå àíàýðîáíîå ðàçëîæåíèå îáåñïå÷èâàþò ïîëîæèòåëüíûé áàëàíñ ìåæäó ïîñòóïëåíèåì è ðàñïàäîì îðãàíè÷åñêîãî âåùåñòâà, êîòîðûé íàêàïëèâàåòñÿ â òîðôå. Òîðôÿíûå áîëîòà – âòîðîé ïî çíà÷åíèþ
ïîñëå îêåàíè÷åñêèõ îñàäêîâ ðåçåðâóàð äîëãîâðåìåííîãî ñâÿçûâàíèÿ àòìîñôåðíîãî óãëåðîäà [1].
Ñïîñîáñòâóÿ èçúÿòèþ CÎ2 èç àòìîñôåðû, áîëîòà
ÿâëÿþòñÿ îäíèì èç êëþ÷åâûõ ïðèðîäíûõ èñòî÷íèêîâ
ìåòàíà – ïàðíèêîâîãî ãàçà (ÏÃ), ïðåâûøàþùåãî ïî
ïîòåíöèàëó ãëîáàëüíîãî ïîòåïëåíèÿ äèîêñèä óãëåðîäà â 25 è 72 ðàçà ïðè 100- è 20-ëåòíåì ñðîêå îñðåäíåíèÿ ñîîòâåòñòâåííî [2]. Ïîýòîìó íåîáõîäèì ñîïðÿæåííûé àíàëèç ïîòîêîâ â ïåðâóþ î÷åðåäü äâóõ îñíîâíûõ óãëåðîäñîäåðæàùèõ ïàðíèêîâûõ ãàçîâ – CÎ2
è CH4. Îöåíêà ðåãóëèðóþùåãî âëèÿíèÿ åñòåñòâåííûõ
áîëîò íà ýìèññèþ ïàðíèêîâûõ ãàçîâ òðåáóåò äåòàëüíîãî àíàëèçà ñ ó÷åòîì ïðîñòðàíñòâåííûõ è âðåìåííûõ âàðèàöèé ïîòîêîâ ïðèìåíèòåëüíî ê ðàçíîîáðàçèþ áîëîò êîíêðåòíîãî ðåãèîíà.
Èñòîðèÿ èññëåäîâàíèé
Èçìåðåíèÿ ïîòîêîâ ÏÃ â Çàïàäíîé Ñèáèðè áûëè
íà÷àòû â 1992 ã. â Òîìñêîé îáëàñòè ñîòðóäíèêàìè òðåõ
èíñòèòóòîâ Ðîññèéñêîé àêàäåìèè íàóê (ÈÍÌÈ ÐÀÍ,
ÈÏÀ ÑÎ ÐÀÍ, ÈÕÊèà ÑÎ ÐÀÍ – ñì. ñïèñîê ñîêðàùåíèé) ñ îáñëåäîâàíèÿ íåñêîëüêèõ áîëîò âáëèçè Òîìñêîãî ñòàöèîíàðà Èíñòèòóòà ëåñà ÑÎ ÐÀÍ (ðèñ. 1,
ò. 27). Ñ 1993 ã. áûëè ðàçâåðíóòû ðàáîòû â þæíîé
òàéãå â ðàéîíå ñòàöèîíàðà «Ïëîòíèêîâî» ÈÏÀ ÑÎ ÐÀÍ
(ò. 26) íà Áàê÷àðñêîì áîëîòå, ñòàâøåì íà ìíîãèå ãîäû
îñíîâíûì ìåñòîì èññëåäîâàíèé. Â 1994 ã. ê ðàáîòå
ïðèñîåäèíèëèñü ÿïîíñêèå ñïåöèàëèñòû èç NIES [3],
à ñ 1997 ã. NIES è ÈÎÀ ÑÎ ÐÀÍ íà÷àëè ñîâìåñòíûé
ïðîåêò ïî ìîíèòîðèíãó Ïà ñ èñïîëüçîâàíèåì ñàìîëåòíûõ ïðîáîîòáîðîâ è ñåòåâûõ ïðèçåìíûõ íàáëþäåíèé ñ âûñîòíûõ ìà÷ò. Ïîñëåäíèå âêëþ÷àþò âîñåìü
àâòîíîìíî ôóíêöèîíèðóþùèõ èçìåðèòåëüíûõ ïóíêòîâ
â íåñêîëüêèõ ïðèðîäíûõ çîíàõ îò ñòåïåé äî ñåâåðíîé
òàéãè (≈ 51–66° ñ. ø. è ≈ 62–82° â. ä.) [4]. Ôàêòè÷åñêè ìîíèòîðèíã ÑÎ 2 è ÑÍ4 âåäåòñÿ ñ 2004 ã. [5].
 íàñòîÿùåå âðåìÿ â ýòèõ ðàáîòàõ ó÷àñòâóþò ñïåöèà-
ëèñòû öåëîãî ðÿäà ÿïîíñêèõ è ðîññèéñêèõ íàó÷íûõ è
ó÷åáíûõ çàâåäåíèé, âêëþ÷àÿ RIHN, HU, JAEA, ÑóðÃÓ, ÒÃÓ è äð.
 1998 ã. ñîòðóäíèêàìè ÑèáÍÈÈÒ è ÈÌÊÝÑ ÑÎ
ÐÀÍ áûëè íà÷àòû èññëåäîâàíèÿ íà îòðîãàõ Áîëüøîãî
Âàñþãàíñêîãî áîëîòà â áàññåéíå ð. Êëþ÷, (ò. 26) [6].
 1998–2001 ãã. èçìåðåíèÿ ýìèññèè ÑÎ2 è âëèÿþùèõ
íà íåå ïàðàìåòðîâ ñðåäû ïðîâîäèëèñü ñîòðóäíèêàìè
ÑèáÍÈÈÒ íà òîðôÿíîì ìåñòîðîæäåíèè «Òàãàí»,
(ò. 27) [7]; â íàñòîÿùåå âðåìÿ îíè âîçîáíîâëåíû ñïåöèàëèñòàìè ÒÃÏÓ.
 1997–2004 ãã. íà Áàê÷àðñêîì áîëîòå ðàáîòàëà ó÷åáíî-íàó÷íàÿ ýêñïåäèöèÿ ÌÃÄÄÞÒ.  1998–1999 ãã. è â
2005–2009 ãã. â ðàáîòå ó÷àñòâîâàëà ýêñïåäèöèÿ ôàêóëüòåòà ïî÷âîâåäåíèÿ ÌÃÓ èì. Ì. Â. Ëîìîíîñîâà.
Ñ 2007 ã. èçìåðåíèÿìè îõâà÷åíû ïðàêòè÷åñêè âñå ïðèðîäíûå çîíû Çàïàäíîé Ñèáèðè îò ëåñîñòåïè äî òóíäðû âêëþ÷èòåëüíî (ðèñóíîê).  2003–2006 ãã. ïðè ïîääåðæêå ïðîåêòîâ Ïðîãðàììû ÎÎÍ ïî îêðóæàþùåé
ñðåäå è ÃÝÔ, ÐÔÔÈ è ÌÏÐ Ðîññèè îñîáîå âíèìàíèå
áûëî óäåëåíî âëèÿíèþ õîçÿéñòâåííîé äåÿòåëüíîñòè íà
ïîòîêè ÏÃ: èçìåðåíèÿìè CÎ2 è CH4 áûëè îõâà÷åíû
áîëåå 70 åñòåñòâåííûõ áîëîò è àíòðîïîãåííî èçìåíåííûõ òîðôÿíèêîâ íà þãå Òîìñêîé îáëàñòè [8].
Íà èçó÷åíèå ïîòîêîâ Ïà áûë íàïðàâëåí ðÿä ìåæäóíàðîäíûõ ïðîåêòîâ, òàêèõ êàê ðîññèéñêî-ãîëëàíäñêèé «Çàïàñû óãëåðîäà è îáìåí òîðôÿíûõ áîëîò Çàïàäíîé Ñèáèðè ñ àòìîñôåðîé, â ñâÿçè ñ ïðîöåññàìè
ãëîáàëüíîãî èçìåíåíèÿ êëèìàòà» (1998–2000), ÈÍÒÀÑ
«Äèíàìèêà íàêîïëåíèÿ óãëåðîäà â ñâÿçè ñ èçìåíåíèÿìè êëèìàòà: ïðîñòðàíñòâåííî-âðåìåííîé àíàëèç òîðôÿíûõ ýêîñèñòåì Çàïàäíîé Ñèáèðè» (2000–2002),
«Âëèÿíèå èçìåíåíèÿ êëèìàòà íà åñòåñòâåííûå òîðôÿíûå áîëîòà è (ñóá)àêòóàëüíûé óãëåðîäíûé áàëàíñ íà
ãðàíèöå çîíû âå÷íîé ìåðçëîòû â Ñóáàðêòèêå Çàïàäíîé Ñèáèðè» (2004–2007) è äð.
Ñ 2007 ã. öåëåíàïðàâëåííûå ðàáîòû ïî èçó÷åíèþ
ïîòîêîâ Ïà â áîëîòíûõ ýêîñèñòåìàõ, âêëþ÷àÿ ýìèññèþ, âûíîñ ñî ñòîêîì è ïîãëîùåíèå â õîäå ïðîöåññîâ áèîëîãè÷åñêîãî êðóãîâîðîòà, ïðîâîäÿòñÿ ñïåöèàëèñòàìè Þãîðñêîãî ãîñóäàðñòâåííîãî óíèâåðñèòåòà (ÞÃÓ). Îñíîâíûå íàïðàâëåíèÿ èçó÷åíèÿ ýìèññèè
⎯ 120 ⎯
Ì. Â. Ãëàãîëåâ, À. À. Ñèðèí, Å. Ä. Ëàïøèíà, È. Â. Ôèëèïïîâ. Èçó÷åíèå ïîòîêîâ...
Êëþ÷åâûå ó÷àñòêè èçìåðåíèé ïîòîêîâ ìåòàíà èç áîëîò Çàïàäíîé Ñèáèðè.
Ïðåîáëàäàþùèå òèïû áîëîò: à – îëèãîòðîôíûå, á – ìåçîòðîôíûå, â – åâòðîôíûå.
Ãðàíèöû áîòàíèêî-ãåîãðàôè÷åñêèõ çîí (I): òóíäðà – àðêòè÷åñêàÿ (Òà), òèïè÷íàÿ (Òò), þæíàÿ (Òþ); ëåñîòóíäðà (ËÒ); òàéãà – ñåâåðíàÿ
(Ëñ), ñðåäíÿÿ (Ëñð), þæíàÿ (Ëþ); ïîäòàéãà – Ëï; ëåñîñòåïü – ËÑ; ñòåïü – Ñ. Êëþ÷åâûå ó÷àñòêè (II)
⎯ 121 ⎯
Âåñòíèê ÒÃÏÓ. 2010. Âûïóñê 3 (93)
Ïà âêëþ÷àþò ñòàöèîíàðíûå èçìåðåíèÿ ïîòîêîâ â ñóòî÷íîé è ñåçîííîé äèíàìèêå íà áàçå Ìåæäóíàðîäíîãî ïîëåâîãî ñòàöèîíàðà «Ìóõðèíî» â ïîäçîíå ñðåäíåé òàéãè, à òàêæå ýêñïåäèöèîííûå âûåçäû âî âñå
ïðèðîäíûå çîíû Çàïàäíîé Ñèáèðè.
Ìåòîäû èçìåðåíèé
Îñíîâíàÿ ÷àñòü îïóáëèêîâàííûõ ðåçóëüòàòîâ èçìåðåíèÿ ïîòîêîâ Ïà íà òåððèòîðèè Çàïàäíîé Ñèáèðè
áûëà ïîëó÷åíà ìåòîäîì ñòàòè÷åñêèõ êàìåð, ïðåèìóùåñòâåííî ðó÷íûõ [9–11]. Èñïîëüçîâàëèñü òàêæå àâòîìàòè÷åñêèå êàìåðû [12], óïðîùàþùèå óâåëè÷åíèå
÷àñòîòû èçìåðåíèé è íàáëþäåíèå çà âíóòðè- è ìåæñóòî÷íîé äèíàìèêîé ïîòîêîâ ÏÃ. Äëÿ ñíèæåíèÿ ïðîãðåâà ïðè èçìåðåíèè CH4 è îïðåäåëåíèè òîëüêî ñóììàðíîãî äûõàíèÿ ïðè èçìåðåíèè CÎ2 êàìåðû çàêðûâàëèñü ñâåòîîòðàæàþùèìè ÷åõëàìè; îöåíêè íåòòîýêîñèñòåìíîé ïðîäóêöèè ïîëó÷àëè ïî èçìåíåíèþ êîíöåíòðàöèè óãëåêèñëîãî ãàçà âíóòðè ýêñïîçèöèîííûõ êàìåð ïîñëå óäàëåíèÿ çàùèòíîãî ÷åõëà [13].
Øèðîêîå èñïîëüçîâàíèå êàìåðíîãî ìåòîäà äëÿ èçìåðåíèÿ ïîòîêîâ ÏÃ íà áîëîòàõ ÿâëÿåòñÿ îáùåðàñïðîñòðàíåííûì [1], îäíàêî äàæå ìàêñèìàëüíûå ïî ðàçìåðó êàìåðû õàðàêòåðèçóþò ïîòîê ñ ïëîùàäè, íå ïðåâûøàþùåé íåñêîëüêèõ êâàäðàòíûõ äåöèìåòðîâ.
Ýòîãî íåäîñòàòêà íå èìåþò ìèêðîìåòåîðîëîãè÷åñêèå ìåòîäû, êîòîðûå íàõîäÿò âñå áîëüøåå ïðèìåíåíèå è â Çàïàäíîé Ñèáèðè. Ìåòîä «ãèãàíòñêîé êàìåðû» [14] ïðåäïîëàãàåò îòñóòñòâèå ñóùåñòâåííîãî ïåðåìåùåíèÿ Ïà â óñëîâèÿõ óñòîé÷èâîé òåìïåðàòóðíîé ñòðàòèôèêàöèè àòìîñôåðû è ïîçâîëÿåò ñóäèòü î
ïîòîêàõ ÏÃ ïî èçìåíåíèþ èõ êîíöåíòðàöèé â ïðèçåìíîì ñëîå. Ãðàäèåíòíûé ìåòîä èñïîëüçóåò äîïóùåíèå
î ñîîòâåòñòâèè ïîòîêà â ïðèçåìíîì ñëîå àòìîñôåðû
åãî óäåëüíîìó ïîòîêó íà ãðàíèöå ïî÷âà/àòìîñôåðà,
ãðàäèåíòû êîíöåíòðàöèè èçìåðÿþòñÿ ïðè ïîìîùè ñàìîëåòà [15] èëè âûøêè [16]. Êðîìå ãðàäèåíòíîãî èç
ãðóïïû ìèêðîìåòåîðîëîãè÷åñêèõ ìåòîäîâ íàçîâåì
åùå äâà, ñóùåñòâåííî îòëè÷àþùèõñÿ îò íåãî ïî ñèñòåìå îðãàíèçàöèè èçìåðåíèé è îòáîðà ïðîá: «eddy
correlation» – «ìåòîä ïóëüñàöèîííûõ èçìåðåíèé» è
«eddy accumulation». Ïðè èñïîëüçîâàíèè ìåòîäà îáðàòíîé çàäà÷è («inverse modelling») ïðîèçâîäèòñÿ ïîäáîð çíà÷åíèé âåëè÷èí ïîòîêà, îáåñïå÷èâàþùèõ íàèëó÷øåå ñîîòâåòñòâèå ðàñ÷åòíûõ êîíöåíòðàöèé Ïà èçìåðåííûì; â êà÷åñòâå ìàòåìàòè÷åñêîé ìîäåëè ïðè
ýòîì èñïîëüçóåòñÿ êàê ïðîñòàÿ êâàçèñòàöèîíàðíàÿ
ìîäåëü ðàñïðîñòðàíåíèÿ ïðèìåñè â àòìîñôåðå [17],
òàê è íåñòàöèîíàðíûå ìîäåëè c îòáîðîì ïðîá ãàçà ñ
ïîìîùüþ âûøêè [18] èëè ñàìîëåòà [19].
 íàñòîÿùåå âðåìÿ ãðàäèåíòíûé ìåòîä è ìåòîä
îáðàòíîé çàäà÷è áîëüøåé ÷àñòüþ îðèåíòèðîâàíû íà
îáðàáîòêó ðåçóëüòàòîâ, ïîëó÷àåìûõ ïðè ïîìîùè ñåòè
ïðèçåìíûõ íàáëþäåíèé, êàæäûé ïóíêò êîòîðîé ïðåäñòàâëåí âûñîòíîé ìà÷òîé, îñíàùåííîé ñòàíäàðòíûì
íàáîðîì ìåòåîðîëîãè÷åñêèõ äàò÷èêîâ è îáîðóäîâàíèåì äëÿ ãàçîàíàëèçà. Îòáîð ïðîá ïðîèñõîäèò íà äâóõ
âûñîòíûõ óðîâíÿõ ÷åðåç ñèñòåìó òðóáîê è âîçäóõî-
çàáîðíèêîâ, ñìîíòèðîâàííûõ â âåðõíåé è ñðåäíåé ÷àñòÿõ êàæäîé ìà÷òû [5].  çàâèñèìîñòè îò èçó÷àåìîãî
ñëîÿ àòìîñôåðû, îïðåäåëÿåìîãî âûñîòîé îòáîðà ïðîá
îò ïîâåðõíîñòè çåìëè, ìèêðîìåòåîðîëè÷åñêèå ìåòîäû îáåñïå÷èâàþò èçìåðåíèÿ ïîòîêà Ïà ñî çíà÷èòåëüíûõ ïëîùàäåé («foot print») áîëîò îò ñîòåí êâàäðàòíûõ ìåòðîâ äî ãåêòàðîâ è êâàäàòíûõ êèëîìåòðîâ.
Îñíîâíûå ðåçóëüòàòû
Çàïàäíàÿ Ñèáèðü ëèäèðóåò ñðåäè ðåãèîíîâ Ðîññèè ïî êîëè÷åñòâó ýêñïåðèìåíòàëüíûõ äàííûõ î ïîòîêå ìåòàíà èç áîëîò [20]. Îäíàêî îöåíêè îáùåãî
âêëàäà áîëîò äàííîãî ðåãèîíà â ýìèññèþ ÑÍ4 ðàçëè÷àþòñÿ íà ïîðÿäîê, â äèàïàçîíå îò 1.6 äî áîëåå ÷åì
20 Òã·ãîä–1: 1.6 [21], 1.7 [22, 23], 2.7 [24], 7.27 [25],
10 [26], 20 [27], 22.2 [3], >23 [28]. Çíà÷èòåëüíûå ðàñõîæäåíèÿ ñâÿçàíû êàê ñ ìåòîäîëîãè÷åñêèìè äîïóùåíèÿìè èìåþùèõñÿ îöåíîê [29], òàê è îáúåêòèâíûìè êðàéíå âûñîêèìè ïðîñòðàíñòâåííûìè è âðåìåííûìè ðàçëè÷èÿìè ïîòîêîâ ìåòàíà íà áîëîòàõ [1], ÷òî
îñîáåííî îùóòèìî â óñëîâèÿõ ïðèðîäíîãî ðàçíîîáðàçèÿ áîëîò è ãåîãðàôè÷åñêèõ ìàñøòàáîâ Çàïàäíîé
Ñèáèðè. Íàïðèìåð, â ëåñîòóíäðå óäåëüíûé ïîòîê ìåòàíà èç îáâîäíåííûõ ìî÷àæèí íà ïîðÿäîê âûøå, ÷åì
èç íåîáâîäíåííûõ îëèãîòðîôíûõ ìî÷àæèí è ìåçîòðîôíûõ òîïåé, è íà äâà ïîðÿäêà âûøå ïîòîêà èç ìåðçëûõ áóãðîâ [11].
 ïîñëåäíåå âðåìÿ îñîáîå âíèìàíèå óäåëÿåòñÿ
ýìèññèè, îñîáåííî ìåòàíà, èç âíóòðèáîëîòíûõ îçåð.
 áîëîòàõ ìåòàí â çíà÷èòåëüíûõ êîëè÷åñòâàõ óñïåâàåò
îêèñëèòüñÿ íåïîñðåäñòâåííî â òîëùå ïî÷âû – äî âûõîäà â àòìîñôåðó.  îçåðàõ íåò îñíîâàíèé îæèäàòü
ñóùåñòâåííîãî îêèñëåíèÿ, è ïîòîêè èç íèõ ìîãóò áûòü
ñóùåñòâåííî áîëüøå. Â 2005 ã. ìåòîäîì ïëàâàþùèõ
êàìåð áûëè èçìåðåíû ëåòíèå ïîòîêè CO2 è CH4 èç òðåõ
íåáîëüøèõ âíóòðèáîëîòíûõ îçåð ñðåäíåé òàéãè è ëåñîòóíäðû Çàïàäíîé Ñèáèðè. Âñå èçó÷åííûå îçåðà îêàçàëèñü ïåðåíàñûùåíû CO2 è CH4. Ñðåäíèå óäåëüíûå
ïîòîêè CH4 âàðüèðîâàëè îò 1.1 äî 120 ìã·ì–2·ñóò–1.
 äâóõ èññëåäîâàííûõ îçåðàõ áûë îáíàðóæåí ïóçûðüêîâûé ìåõàíèçì òðàíñïîðòà (0.65–11 ìã·ì–2·ñóò–1).
Ýìèññèÿ CH4 çà ñåçîí äëÿ èçó÷àåìûõ îçåð ñîñòàâèëà
îêîëî 3.1–8.8 ã·ì–2 [30]. Àíàëîãè÷íûì ìåòîäîì áûëè
îïðåäåëåíû óäåëüíûå ïîòîêè CH4 èç âíóòðèáîëîòíûõ
îçåð ëåñîòóíäðû, ñåâåðíîé òàéãè è ïîäòàéãè Çàïàäíîé Ñèáèðè. Õàðàêòåðíûå âåëè÷èíû (ìåäèàíû) óäåëüíûõ ïîòîêîâ ÑÍ4 äëÿ âíóòðèáîëîòíûõ îçåð â óêàçàííûõ ïðèðîäíûõ çîíàõ áûëè îöåíåíû â 17.6, 44.8 è
169.7 ìã·ì–2·ñóò–1 ñîîòâåòñòâåííî [31].
 íàñòîÿùåå âðåìÿ óòî÷íåíèå îáùèõ îöåíîê ýìèññèè ìåòàíà áîëîòàìè ðåãèîíà âåäåòñÿ â ðàìêàõ «ñòàíäàðòíîé ìîäåëè» [29, 11], âêëþ÷àþùåé òðè îñíîâíûõ ýëåìåíòà äëÿ êàæäîé ïðèðîäíîé çîíû: (1) ïðîäîëæèòåëüíîñòü ïåðèîäîâ ýìèññèè ÑÍ4; (2) ïëîùàäü ðàçíûõ òèïîâ áîëîò è ñîîòíîøåíèÿ â íèõ ìèêðîëàíäøàôòîâ; (3) íàáîð ðàñïðåäåëåíèé ïëîòíîñòåé
âåðîÿòíîñòåé óäåëüíûõ ïîòîêîâ ÑÍ4 â òèïè÷íûõ äëÿ
çîíû áèîãåîöåíîçàõ. Ñäåëàíà ïîïûòêà îõâàòèòü êëþ-
⎯ 122 ⎯
Ì. Â. Ãëàãîëåâ, À. À. Ñèðèí, Å. Ä. Ëàïøèíà, È. Â. Ôèëèïïîâ. Èçó÷åíèå ïîòîêîâ...
÷åâûìè ó÷àñòêàìè òèïè÷íûå áîëîòíûå ìèêðîëàíäøàôòû âñåõ ïðèðîäíûõ çîí îò ëåñîñòåïè äî òóíäðû
(ðèñóíîê). Èñïîëüçóþòñÿ èçìåðåíèÿ 2007–2009 ãã.
(ïðåèìóùåñòâåííî), à òàêæå ïðîøëûõ ïåðèîäîâ. Ðàíåå áûëè âûÿâëåíû ðàçëè÷èÿ, âêëþ÷àÿ âíóòðèñóòî÷íóþ èçìåí÷èâîñòü äî 1.5–5 ðàç, â ýìèññèè ìåòàíà ïî
ýëåìåíòàì ìèêðîðåëüåôà äëÿ îëèãîòðîôíîãî ðÿìà â
ïîäòàéãå [9], âíóòðèñóòî÷íàÿ èçìåí÷èâîñòü â äèàïàçîíå 1.2–2.4 äëÿ ìåçîòðîôíîé òîïè íà Áàê÷àðñêîì áîëîòå â þæíîé òàéãå [32]. Óñòàíîâëåíà ýêñïîíåíöèàëüíàÿ çàâèñèìîñòü ñíèæåíèÿ ýìèññèè ìåòàíà ñ ïîíèæåíèåì óðîâíÿ áîëîòíûõ âîä [9, 33]. Äàëüíåéøåå
èçó÷åíèå äèíàìèêè ýìèññèè ìåòàíà íà áîëüøèõ âðåìåííûõ èíòåðâàëàõ ïîçâîëèëî ïîëó÷èòü ðåãðåññèîííóþ çàâèñèìîñòü ïîòîêà íå òîëüêî îò óðîâíÿ âîäû,
íî è îò òåìïåðàòóðû ïî÷âû, òàêæå îêàçàâøóþñÿ ýêñïîíåíöèàëüíîé [32].
Ïðåäâàðèòåëüíûå îáîáùåííûå ýìèññèè ìåòàíà â
òèïè÷íûõ áîëîòíûõ ýêîñèñòåìàõ ïðèðîäíûõ çîí Çàïàäíîé Ñèáèðè äàíû â òàáëèöå.  îñíîâó îöåíêè áûëà
ïîëîæåíà «ñòàíäàðòíàÿ ìîäåëü» [29] Âñ7, ñîäåðæàùàÿ ïëîùàäè ðàçëè÷íûõ òèïîâ áîëîò è ñîîòíîøåíèÿ
â íèõ ìèêðîëàíäøàôòîâ [34], ìåäèàíû ðàñïðåäåëåíèé âåðîÿòíîñòåé ïîâåðõíîñòíûõ ïëîòíîñòåé ïîòîêîâ
ìåòàíà â òèïè÷íûõ áèîãåîöåíîçàõ è çíà÷åíèÿ ïðîäîëæèòåëüíîñòè ïåðèîäà ýìèññèè ìåòàíà â êàæäîé ïðèðîäíîé çîíå.
Ýìèññèÿ ìåòàíà â ïðèðîäíûõ çîíàõ Çàïàäíîé
Ñèáèðè
Зîíà
Òóíäðà
Пåðèîä эìèññèè,
ñóò
101
Пîòîк, Ìò/гîä
0.16
Ëåñîòóíäðà
118
0.05
Ñåâåðíàÿ òàéãà
135
0.21
Ñðåäíÿÿ òàéãà
163
0.69
Þæíàÿ òàéãà
169
1.58
Ïîäòàéãà
183
0.33
Ëåñîñòåïü
196
0.16
Ñòåïü
213
0.02
Âñåãî
3.20
Èçìåðåíèÿ ãàçîîáìåíà äèîêñèäà óãëåðîäà íà ãðàíèöå ïî÷âà/àòìîñôåðà â óñëîâèÿõ áîëîò Çàïàäíîé
Ñèáèðè íà÷àëèñü îäíîâðåìåííî ñ èçìåðåíèåì ýìèññèè ìåòàíà – ñ íà÷àëà 1990-õ ãã.  1993 ã. íà áàçå
Òîìñêîãî ñòàöèîíàðà Èíñòèòóòà ëåñà ÑÎ ÐÀÍ áûëè
èçìåðåíû ïîòîêè ÑÎ2 äëÿ ðÿäà áîëîò â ïîäòàéãå: îëèãîòðîôíûõ ðÿìîâ, ìåçîòðîôíûõ è ýâòðîôíûõ ëåñíûõ
áîëîò [9]. Áûëè óñòàíîâëåíû ðàçëè÷èÿ â èíòåíñèâíîñòè âûäåëåíèÿ ÑÎ2 ðàçíûìè ýëåìåíòàìè ìèêðîðåëüåôà; áîëåå âûñîêèå çíà÷åíèÿ áûëè õàðàêòåðíû äëÿ êî÷åê, ñôîðìèðîâàííûõ îñîêîé è ïóøèöåé. Áûëà âûÿâëåíà ÷åòêàÿ ñóòî÷íàÿ äèíàìèêà ñ 1.5–2-êðàòíûìè
ðàçëè÷èÿìè, ìèíèìóìîì â èíòåðâàëå 6–10 ÷ è ìàêñèìóìîì â 20–24 ÷. Èçìåðåíèÿ ïîêàçàëè ïðàêòè÷åñêè ëèíåéíîå óâåëè÷åíèå âûäåëåíèÿ ÑÎ2 ñ ïîíèæåíèåì óðîâíÿ áîëîòíûõ âîä [9, 33].
Çàâèñèìîñòü îò ñòåïåíè òðîôíîñòè íå áûëà ïðÿìîé: íàèáîëåå âûñîêàÿ ýìèññèÿ ÑÎ2 íàáëþäàëàñü íà
ýâòðîôíîì áîëîòå, ìèíèìàëüíàÿ íà ìåçîòðîôíîì,
îëèãîòðîôíûå ìåñòîîáèòàíèÿ çàíèìàëè ïðîìåæóòî÷íîå ïîëîæåíèå. Îäíàêî íèçêèå çíà÷åíèÿ ïîòîêà íà ìåçîòðîôíîì áîëîòå ìîãëè áûòü ñâÿçàíû ñ âûñîêèìè
óðîâíÿìè áîëîòíûõ âîä [9], è â äàëüíåéøåì áûëî
ïîêàçàíî, ÷òî â ïðåäåëàõ îäíîé ïîäçîíû áîëîòíûå
ýêîñèñòåìû ñ áîëåå áîãàòûìè óñëîâèÿìè îáû÷íî
èìåþò áîëåå âûñîêèå ñðåäíèå çíà÷åíèÿ ïîòîêîâ ÑÎ2
[13], ïî äðóãèì äàííûì ïîòîêè ÑÎ2 íà ýâòðîôíîì è
îëèãîòðîôíîì áîëîòàõ áûëè ñîïîñòàâèìû [35].
Íà îñíîâàíèè ïðîâåäåííûõ èññëåäîâàíèé ïðîñòðàíñòâåííî-âðåìåííîé èçìåí÷èâîñòè ýìèññèè ÑÎ2
è åå çàâèñèìîñòè îò ôàêòîðîâ âíåøíåé ñðåäû ïðåäïðèíèìàëèñü ïîïûòêè äàòü îöåíêè â ðåãèîíàëüíîì
ìàñøòàáå äëÿ áîëüøèõ èíòåðâàëîâ âðåìåíè. Íàïðèìåð, äëÿ îëèãîòðîôíûõ áîëîò þæíîé òàéãè (ïðè óñëîâèè ïðîäîëæèòåëüíîñòè òåïëîãî ïåðèîäà 150 äíåé)
ãîäîâîé ïîòîê ÑÎ2 áûë îöåíåí âåëè÷èíîé îêîëî 80
ã·ì–2 [9]. Àíàëèç ñðåäíèõ îöåíîê ïîòîêîâ ÑÎ2 äëÿ
ñèáèðñêèõ áîëîò ïîêàçàë, ÷òî â íàïðàâëåíèè ñ ñåâåðà íà þã óâåëè÷èâàåòñÿ ýìèññèÿ óãëåêèñëîãî ãàçà è
íåòòî-àññèìèëÿöèÿ óãëåðîäà [13, 34]. Ìíîãîëåòíèå
ñåçîííûå èçìåðåíèÿ (ñ ìàÿ ïî ñåíòÿáðü 1999–2006 ãã.)
ïðîâîäèëèñü áëèç ñòàöèîíàðà «Âàñþãàíüå»: íà îëèãîòðîôíîì ëàíäøàôòíîì ïðîôèëå (âûñîêèé ðÿì →
íèçêèé ðÿì → îòêðûòàÿ îñîêîâî-ñôàãíîâàÿ òîïü – «ãàëüÿ») è ýâòðîôíîì áîëîòå Ñàìàðà. Ðåçóëüòàòû èññëåäîâàíèÿ ïîêàçàëè, ÷òî, íåñìîòðÿ íà ñóùåñòâåííûå
ðàçëè÷èÿ â ñîñòàâå ðàñòèòåëüíîãî ïîêðîâà, â ñðåäíåì îëèãîòðîôíûå áîëîòíûå ýêîñèñòåìû èìåþò áëèçêèå âåëè÷èíû ÷èñòîé ïåðâè÷íîé ïðîäóêöèè (×ÏÏ) íà
âûñîêîì è íèçêîì ðÿìàõ, à òàêæå â îòêðûòîé òîïè:
558, 587 è 571 ã·ì–2·ãîä–1 ñîîòâåòñòâåííî. ×ÏÏ íà
ýâòðîôíîì áîëîòå áûëà â 1.7 ðàçà âûøå ïî ñðàâíåíèþ ñ îëèãîòðîôíûì. Íà îëèãîòðîôíîì áîëîòå ìàêñèìàëüíûìè çíà÷åíèÿìè ïîòîêà ÑÎ2 õàðàêòåðèçóåòñÿ
âûñîêèé ðÿì, çàòåì ñëåäóåò íèçêèé ðÿì è îòêðûòàÿ
òîïü [35].
Ïðèâåäåííûå äàííûå êàñàþòñÿ â îñíîâíîì âûäåëåíèÿ ÑÎ2 ñ ïîâåðõíîñòè áîëîò â ïðîöåññå ïî÷âåííîãî äûõàíèÿ. Îäíàêî ñïåöèôè÷íîñòü áèîñôåðíîé
ôóíêöèè áîëîò îáóñëîâëèâàåòñÿ íåçàìêíóòûì õàðàêòåðîì êðóãîâîðîòà óãëåðîäà â áîëîòíûõ ýêîñèñòåìàõ:
áîëîòíûå ñèñòåìû âîçâðàùàþò â ðåçóëüòàòå äûõàíèÿ
è ðàçëîæåíèÿ â îêðóæàþùóþ ñðåäó ìåíüøå ÑÎ2, ÷åì
çàáèðàþò ïðè ôîòîñèíòåçå, ò. å. ïðåîáëàäàåò ïîñòîÿííûé ñòîê óãëåêèñëîãî ãàçà èç àòìîñôåðû â òîðôÿíûå
áîëîòà. Åæåãîäíàÿ àêêóìóëÿöèÿ óãëåðîäà â áîëîòàõ
Çàïàäíîé Ñèáèðè îöåíèâàëàñü â ïðåäåëàõ 5–20 Ìò
[36]. Ñîâðåìåííàÿ îöåíêà [34] äàåò äëÿ ×ÏÏ áîëîò
Çàïàäíîé Ñèáèðè çíà÷åíèå 240 Ìò C/ãîä (åñëè ïðè-
⎯ 123 ⎯
Âåñòíèê ÒÃÏÓ. 2010. Âûïóñê 3 (93)
íÿòü, ÷òî äîëÿ óãëåðîäà â ñóõîì âåùåñòâå ñîñòàâëÿåò
0.455 – ñì. ññûëêè â [37]). Îíà ïîëó÷åíà íà îñíîâå
èçìåðåíèé, âûïîëíåííûõ â îñíîâíûõ òèïàõ áîëîòíûõ
ìèêðîëàíäøàôòîâ è ýêñòðàïîëÿöèè ýòèõ äàííûõ íà
âåñü ðåãèîí ïðè ïîìîùè êàðòû òèïîëîãèè áîëîò, ïîñòðîåííîé ïî äàííûì äèñòàíöèîííîãî çîíäèðîâàíèÿ
ñî ñïóòíèêîâ LANDSAT-7, SPOT, ÐÅÑÓÐÑ.
Äîñòèãíóò îïðåäåëåííûé ïðîãðåññ â èçó÷åíèè êîìïîíåíòîâ áàëàíñà óãëåðîäà îòäåëüíûõ òèïîâ áîëîòíûõ ýêîñèñòåì. Ýòî èçó÷åíèå îñóùåñòâëÿåòñÿ â çíà÷èòåëüíîé ìåðå ìåòîäîì ìàòåìàòè÷åñêîãî ìîäåëèðîâàíèÿ. Áûëà ïîñòðîåíà îòíîñèòåëüíî ïðîñòàÿ, íî ðåàëèñòè÷íàÿ ìîäåëü [38], âêëþ÷àþùàÿ â ñåáÿ âçàèìîñâÿçè ìåæäó âàëîâîé è ÷èñòîé ïåðâè÷íîé ïðîäóêöèåé, ðàçëîæåíèåì òîðôà, äûõàíèåì àâòîòðîôîâ è ãåòåðîòðîôîâ. Ñíàáæåííàÿ èçìåðåíèÿìè äèíàìèêè áèîìàññû ðàñòåíèé, à òàêæå ýìèññèè ÑÎ2 è ÑÍ4, ýòà ìîäåëü ïîçâîëèëà âû÷ëåíèòü ñîñòàâëÿþùèå óãëåðîäíîãî áàëàíñà â áîëîòíûõ ìèêðîëàíäøàôòàõ ñåâåðíîé è
þæíîé òàéãè Çàïàäíîé Ñèáèðè. Îêàçàëîñü, ÷òî ñêîðîñòü ðàçëîæåíèÿ îðãàíèêè ñîñòàâëÿåò 51–73 % ×ÏÏ
íà ñåâåðå è 15–51 % – íà þãå. Òàêæå ñ ïîìîùüþ
ìàòåìàòè÷åñêîé ìîäåëè óãëåðîäíîãî öèêëà ìîõîâîòðàâÿíîé ýêîñèñòåìû îëèãîòðîôíîãî áîëîòà [39] áûëî
ïîêàçàíî, ÷òî â ëåòíèå ìåñÿöû áàëàíñ ñèñòåìû ïîëîæèòåëåí – ïðîèñõîäèò àêòèâíîå íàêîïëåíèå óãëåðîäà
ðàñòèòåëüíîñòüþ, à çèìîé è îñåíüþ óãëåðîäíûé áàëàíñ îòðèöàòåëåí. Ñîãëàñíî ìîäåëüíûì ðàñ÷åòàì, â
ñðåäíåì çà ðàñ÷åòíûé ïåðèîä ìîõîâî-òðàâÿíàÿ ýêîñèñòåìà åæåãîäíî ïîãëîùàåò èç àòìîñôåðû 17 % óãëåðîäà îò ìàêñèìàëüíîãî ãîäîâîãî çàïàñà æèâîé ðàñòèòåëüíîñòè.
Îñîáûì è ìàëîèçó÷åííûì âîïðîñîì ïðè ðàññìîòðåíèè ó÷àñòèÿ áîëîò â ïîòîêàõ óãëåðîäñîäåðæàùèõ
ïàðíèêîâûõ ãàçîâ ÿâëÿåòñÿ èõ âêëàä â ýìèññèþ îêèñè óãëåðîäà. Àâòîðàì èçâåñòíà ëèøü îäíà ïóáëèêàöèÿ î ïîòîêàõ ÑÎ íà áîëîòàõ Çàïàäíîé Ñèáèðè [13], à
òàêæå òî, ÷òî îíè èçìåðÿëèñü â 1995 ã. íà áîëîòå â
þæíîé òàéãå â ðàìêàõ ðîññèéñêî-ÿïîíñêîãî ýêñïåðèìåíòà STEACE, íî ðåçóëüòàòû íå áûëè îïóáëèêîâàíû. Áûëî óñòàíîâëåíî, ÷òî íà ôîíå ðåçêèõ ðàçëè÷èé áîëîòíûõ ýêîñèñòåì ïî ñîäåðæàíèþ ðàñòâîðåííîãî ÑÎ2 è ÑÍ4 êîíöåíòðàöèÿ îêèñè óãëåðîäà â áîëîòíûõ âîäàõ âî âñåõ ñëó÷àÿõ íàõîäèëàñü â ñîïîñòàâèìûõ ïðåäåëàõ. Êîíöåíòðàöèè ÑÎ ñíèæàëèñü ñ ãëóáèíîé, ÷òî ïðåäïîëàãàåò íàçåìíîå ïðîèñõîæäåíèå
èñòî÷íèêà îêèñè óãëåðîäà (åñëè áû èñòî÷íèê ðàñïîëàãàëñÿ â ãëóáèíå ïî÷âû, êàê ýòî èìååò ìåñòî, íàïðèìåð, äëÿ ìåòàíà, òî ïðîôèëü áûë áû îáðàòíûì – êîíöåíòðàöèÿ ÑÎ áûëà áû âåëèêà â ãëóáîêèõ ñëîÿõ è
íèçêà ó ïîâåðõíîñòè, ãäå ÑÎ îêèñëÿåòñÿ êàðáîêñèäîáàêòåðèÿìè). Ïðè ýòîì èìåþòñÿ âåñîìûå îñíîâàíèÿ îòíåñòè ñåâåðíûå áîëîòà ê åñòåñòâåííûì ãëîáàëü-
íûì èñòî÷íèêàì ÑÎ; â ÷àñòíîñòè, òåìïåðàòóðíûå óñëîâèÿ ñåâåðíûõ áîëîò îãðàíè÷èâàþò àêòèâíîñòü êàðáîêñèäîáàêòåðèé, óòèëèçèðóþùèõ ÑÎ â îáû÷íûõ
óñëîâèÿõ. Ïðîáû ïðèçåìíîãî âîçäóõà íà áîëîòàõ ó
ã. Íîÿáðüñêà íåîäíîêðàòíî ïîêàçûâàëè ñîäåðæàíèå
îêèñè óãëåðîäà, íà ïîðÿäîê ïðåâûøàþùåå îáû÷íûå
àòìîñôåðíûå êîíöåíòðàöèè. Âûñêàçàíà ãèïîòåçà ñâÿçè
îáðàçîâàíèÿ «ðèìïè» (ðåãðåññèîííûõ áîëîòíûõ êîìïëåêñîâ ñ äåãðàäèðîâàííûìè ìî÷àæèíàìè) ñ îòðàâëåíèåì ðàñòèòåëüíîñòè îêèñüþ óãëåðîäà [13].
Èññëåäîâàíèÿ ïîòîêîâ ÏÃ â áîëîòàõ Çàïàäíîé
Ñèáèðè ðàçâèâàëèñü ïî ïóòè îò ïåðâè÷íîãî íàêîïëåíèÿ èíôîðìàöèè äëÿ êàæäîé ïðèðîäíîé çîíû è èçó÷åíèÿ ïðîñòðàíñòâåííî-âðåìåííîé èçìåí÷èâîñòè ïîòîêîâ â ñòàöèîíàðíûõ óñëîâèÿõ ê èññëåäîâàíèþ ôàêòîðîâ, îïðåäåëÿþùèõ ýòó èçìåí÷èâîñòü.  äàëüíåéøåì ïðîèñõîäèò ðàñøèðåíèå ãåîãðàôèè èññëåäîâàíèé ñ öåëüþ îõâàòà ìàêñèìàëüíîãî ðàçíîîáðàçèÿ òèïè÷íûõ ýêîñèñòåì âñåõ ïðèðîäíûõ çîí ðåãèîíà, à òàêæå áîëåå ïðèñòàëüíîãî èçó÷åíèÿ îòäåëüíûõ àñïåêòîâ
ïðîáëåìû, èìåþùèõ íå òîëüêî ðåãèîíàëüíîå, íî è
îáùåíàó÷íîå çíà÷åíèå.
Ðàáîòà âûïîëíåíà ïðè ÷àñòè÷íîé ôèíàíñîâîé
ïîääåðæêå ïðîåêòà ÐÔÔÈ ¹ 09-05-01113-à.
Ñïèñîê ñîêðàùåíèé
ÒÃÏÓ – Òîìñêèé ãîñóäàðñòâåííûé ïåäàãîãè÷åñêèé óíèâåðñèòåò;
ÒÃÓ – Òîìñêèé ãîñóäàðñòâåííûé óíèâåðñèòåò;
ÈÌÊÝÑ – Èíñòèòóò ìîíèòîðèíãà êëèìàòè÷åñêèõ
è ýêîëîãè÷åñêèõ ñèñòåì, Òîìñê;
ÈÍÌÈ – Èíñòèòóò ìèêðîáèîëîãèè èì. Ñ. Í. Âèíîãðàäñêîãî, Ìîñêâà;
ÈÎÀ – Èíñòèòóò îïòèêè àòìîñôåðû èì. Â. Å. Çóåâà, Òîìñê;
ÈÏÀ – Èíñòèòóò ïî÷âîâåäåíèÿ è àãðîõèìèè ÑÎ
ÐÀÍ, Íîâîñèáèðñê;
ÈÕÊèà – Èíñòèòóò õèìè÷åñêîé êèíåòèêè è ãîðåíèÿ ÑÎ ÐÀÍ, Íîâîñèáèðñê;
ÌÃÄÄÞÒ – Ìîñêîâñêèé ãîðîäñêîé äâîðåö äåòñêîãî (þíîøåñêîãî) òâîð÷åñòâà;
ÑèáÍÈÈÒ – Ñèáèðñêèé ÍÈÈ òîðôà Ðîññåëüõîçàêàäåìèè, Òîìñê;
ÑóðÃÓ – Ñóðãóòñêèé ãîñóäàðñòâåííûé óíèâåðñèòåò;
NIES – National Institute for Environmental Studies,
Tsukuba, Japan;
RIHN – Research Institute for Humanity and Nature,
Kyoto, Japan;
HU – Hokkaido University, Sapporo, Japan;
JAEA – Japan Aerospace Exploration Agency,
Tsukuba, Japan.
⎯ 124 ⎯
Ì. Â. Ãëàãîëåâ, À. À. Ñèðèí, Å. Ä. Ëàïøèíà, È. Â. Ôèëèïïîâ. Èçó÷åíèå ïîòîêîâ...
Ñïèñîê ëèòåðàòóðû
1. Assessment on Peatlands, Biodiversity and Climate Change. Main Report. Parish F., Sirin A., Charman D., et al. (Eds) Global Environment
Centre, Kuala Lumpur and Wetlands International Wageningen, 2008. 179 p.
2. ÌÃÝÈÊ. Äîêëàä «Èçìåíåíèå êëèìàòà, 2007: ôèçè÷åñêàÿ íàó÷íàÿ îñíîâà. Ìàòåðèàë Ðàáî÷åé ãðóïïû I ê ×åòâåðòîìó äîêëàäó Ìåæïðàâèòåëüñòâåííîé ãðóïïû ýêñïåðòîâ ïî èçìåíåíèþ êëèìàòà îá îöåíêàõ». Ñ. Ñîëîìîí, Ä. ×èí, Ì. Ìýííèíã è äð. (Ðåä.). Cambridge University
Press, Cambridge, United Kingdom and New York, NY, USA. 2007. 164 c.
3. Ïàíèêîâ Í. Ñ. Òàåæíûå áîëîòà – ãëîáàëüíûé èñòî÷íèê àòìîñôåðíîãî ìåòàíà? // Ïðèðîäà.1995. ¹ 6. Ñ. 14–25.
4. Àðøèíîâ Ì. Þ., Machida T., Inoue G. è äð. Ìîíèòîðèíã ïàðíèêîâûõ ãàçîâ íà òåððèòîðèè Çàïàäíîé Ñèáèðè: ðåçóëüòàòû ìíîãîëåòíèõ
ñàìîëåòíûõ è ïðèçåìíûõ íàáëþäåíèé // Âîñüìîå ñèáèðñêîå ñîâåùàíèå ïî êëèìàòî-ýêîëîãè÷åñêîìó ìîíèòîðèíãó: ìàò-ëû ðîñ. êîíô. /
Ì. Â. Êàáàíîâ (ðåä.). Òîìñê: «Àãðàô-Ïðåññ», 2009. Ñ. 24–26.
5. Àðøèíîâ Ì. Þ., Áåëàí Á. Ä., Äàâûäîâ Ä. Ê. è äð. Ìåæãîäîâàÿ èçìåí÷èâîñòü êîíöåíòðàöèé ïàðíèêîâûõ ãàçîâ â Çàïàäíîé Ñèáèðè // Òàì
æå. Ñ. 26–28.
6. Èíèøåâà Ë. È., Ãîëîâàöêàÿ Å. À. Ñòîê è ýìèññèÿ óãëåðîäà â Âàñþãàíñêîì áîëîòå // Áîëüøîå Âàñþãàíñêîå áîëîòî. Ñîâðåìåííîå
ñîñòîÿíèå è ïðîöåññû ðàçâèòèÿ / ïîä îáù. ðåä. ÷ë.-êîðð. ÐÀÍ Ì. Â. Êàáàíîâà. Òîìñê: Èçä-âî ÈÎÀ ÑÎ ÐÀÍ, 2002. Ñ. 98–103.
7. Èíèøåâà Ë. È., Àðèñòàðõîâà Â. Å., Ïîðîõèíà Å. Â., Áîðîâêîâà À. Ô. Âûðàáîòàííûå òîðôÿíûå ìåñòîðîæäåíèÿ, èõ õàðàêòåðèñòèêà è
ôóíêöèîíèðîâàíèå. Òîìñê: Èçä-âî ÒÃÏÓ, 2007. 225 ñ.
8. Ãëàãîëåâ Ì. Â., ×èñòîòèí Ì. Â., Øíûðåâ Í. À., Ñèðèí À. À. Ëåòíå-îñåííÿÿ ýìèññèÿ äèîêñèäà óãëåðîäà è ìåòàíà îñóøåííûìè òîðôÿíèêàìè, èçìåíåííûìè ïðè õîçÿéñòâåííîì èñïîëüçîâàíèè, è åñòåñòâåííûìè áîëîòàìè (íà ïðèìåðå ó÷àñòêà Òîìñêîé îáëàñòè) // Àãðîõèìèÿ.
2008. ¹ 5. Ñ. 56–68.
9. Íàóìîâ À. Â. è äð. Ê âîïðîñó îá ýìèññèè óãëåêèñëîãî ãàçà è ìåòàíà èç áîëîòíûõ ïî÷â þæíîãî Âàñþãàíüÿ // Ñèá. ýêîëîãè÷. æóðí. 1994.
¹ 3. C. 269–274.
10. Ãëàãîëåâ Ì. Â. è äð. Ýìèññèÿ ïàðíèêîâûõ ãàçîâ íà òåððèòîðèè çàïàäíîé Ñèáèðè // Ñèá. ýêîëîãè÷. æóðí. 2007. ¹ 2. Ñ. 197–210.
11. Ãëàãîëåâ Ì. Â., Êëåïöîâà È. Å. Ýìèññèÿ ìåòàíà â ëåñîòóíäðå: ê ñîçäàíèþ «ñòàíäàðòíîé ìîäåëè» (Àà2) äëÿ Çàïàäíîé Ñèáèðè // Âåñòí.
ÒÃÏÓ. 2009. Âûï. 3. Ñ. 77–81.
12. Maksyutov S., Inoue G., Sorokin M. et al. Methane fluxes from wetland in West Siberia during April-October 1998 // Proceedings of the
Seventh Symposium on the Joint Siberian Permafrost Studies between Japan and Russia in 1998. Tsukuba: Isebu, 1999. P. 115–124.
13. Íàóìîâ À. Â. Óãëåêèñëûé ãàç è ìåòàí â ïî÷âàõ è àòìîñôåðå áîëîòíûõ ýêîñèñòåì Çàïàäíîé Ñèáèðè // Ñèá. ýêîëîãè÷. æóðí. 2002. ¹ 3.
Ñ. 313–318.
14. Ãëàãîëåâ Ì. Â. Ìåòîäû èçìåðåíèÿ ýìèññèè ìåòàíà ïî÷âàìè // Áèîëîãè÷åñêèå ðåñóðñû è ïðèðîäîïîëüçîâàíèå: ñá. íàó÷. òð. Âûï. 10.
Ñóðãóò: Äåôèñ, 2007. Ñ. 267–295.
15. Postnov A., Stulov E., Strunin M. et al. Vertical Turbulent Transport of Methane in the Atmospheric Boundary Layer over the Central Western
Siberia – Airborne Measurements of Greenhouse Gases over Siberia VI // Proceedings of the International Symposium on Global Cycles of
Atmospheric Greenhouse Gases (March 7–10, 1994, Sendai, Japan). Sendai, 1994. P. 30–33.
16. ×èñòîòèí Ì. Â., Ãëàãîëåâ Ì. Â. Òåîðèÿ è ïðàêòèêà ãðàäèåíòíîãî ìåòîäà èçìåðåíèÿ ïîòîêà ìåòàíà èç ïî÷âû (ýêîíîìè÷íàÿ ðåàëèçàöèÿ)
// II Ìåæäóíàð. êîíô. «Ýìèññèÿ è ñòîê ïàðíèêîâûõ ãàçîâ íà òåððèòîðèè ñåâåðíîé Åâðàçèè», 16–20 èþíÿ 2003: òåç. äîêë. Ïóùèíî, 2003.
Ñ. 126.
17. Áîðîäóëèí À. È., Ìàõîâ Ã. À., Ñàðìàíàåâ Ñ. Ð., Äåñÿòêîâ Á. Ä. Î ðàñïðåäåëåíèè ïîòîêà ìåòàíà íàä çàáîëî÷åííîé ìåñòíîñòüþ //
Ìåòåîðîëîãèÿ è ãèäðîëîãèÿ. 1995. ¹ 11. Ñ. 72–79.
18. Maksyutov S., Dorofeev A., Makhov G. et al. Atmospheric methane concentrations over wetland: measurements and modeling // Proceedings
of the Fourth Symposium on the Joint Siberian Permafrost Studies between Japan and Russia in 1995. Sapporo: Kohsoku Printing Center,
1999. P. 125–131.
19. Jagovkina S. V., Karol I. L., Zubov V. A. et al. Reconstruction of the methane fluxes from the West Siberia gas fields by the 3D regional
chemical transport model // Atmospheric Environment. 2000. Vol. 34. P. 5319–5328.
20. Glagolev M. V., Maksyutov S. S., Peregon A. M., Shnyrev N. A. The data base of CH4 emission from soils of Russia // Òîðôÿíèêè Çàïàäíîé
Ñèáèðè è öèêë óãëåðîäà: Ïðîøëîå è íàñòîÿùåå: ìàò-ëû II Ìåæäóíàð. ïîëåâîãî ñèìïîçèóìà (Õàíòû-Ìàíñèéñê, 24 àâãóñòà – 2 ñåíòÿáðÿ
2007 ã.) / Ñ. Ý. Âîìïåðñêèé (ðåä.). Òîìñê: ÍÒË, 2007. C. 128–129.
21. Íàóìîâ À. Â. Áîëîòà êàê èñòî÷íèê ïàðíèêîâûõ ãàçîâ íà òåððèòîðèè Çàïàäíîé Ñèáèðè // II Ìåæäóíàð. êîíô. «Ýìèññèÿ è ñòîê ïàðíèêîâûõ
ãàçîâ íà òåððèòîðèè ñåâåðíîé Åâðàçèè»: òåç. äîêë. Ïóùèíî, 2003. Ñ. 86–87.
22. Ïàíèêîâ Í. Ñ., Òèòëÿíîâà À. À., Ïàëååâà Ì. Â. è äð. Ýìèññèÿ ìåòàíà èç áîëîò þãà Çàïàäíîé Ñèáèðè // ÄÀÍ. 1993. Ò. 330. ¹ 3. Ñ. 388–390.
23. Çàâàðçèí Ã. À. Ìèêðîáíûé öèêë ìåòàíà â õîëîäíûõ óñëîâèÿõ // Ïðèðîäà. 1995. ¹ 6. Ñ. 3–14.
24. Andronova N. G., Karol I. L. The contribution of USSR sources to global methane emission // Chemosphere. 1993. ¹ 26. Ð. 111–126.
25. Êðûëîâà À. È., Êðóï÷àòíèêîâ Â. Í. Ãëîáàëüíîå ìîäåëèðîâàíèå ïîòîêîâ ìåòàíà îò áîëîòíûõ ýêîñèñòåì // Áîëüøîå Âàñþãàíñêîå áîëîòî.
Ñîâðåìåííîå ñîñòîÿíèå è ïðîöåññû ðàçâèòèÿ / Ì. Â. Êàáàíîâ (ðåä.). Òîìñê: Èçä-âî ÈÎÀ ÑÎ ÐÀÍ, 2002. Ñ. 98–103.
26. Jagovkina S. V., Karol I. L., Zubov V. A. et al. Methane fluxes in West Siberia: 3-D regional model simulation // Water, Air & Soil Pollution.
2001. ¹ 1(5–6). P. 429–436.
27. Áàæèí Í. Ì. Ìåòàí â àòìîñôåðå // Ñîðîñîâñêèé îáðàçîâàòåëüíûé æóðíàë. 2002. ¹ 6(3). Ñ. 52–57.
28. Êóçèí È. Ë. Íîâåéøàÿ òåêòîíèêà Õàíòû-Ìàíñèéñêîãî àâòîíîìíîãî îêðóãà. ÑÏá.: Èçä-âî ÑÏá êàðòôàáðèêè ÂÑÅÃÅÈ, 2002. 86 ñ.
29. Ãëàãîëåâ Ì. Â. Ýìèññèÿ ìåòàíà: èäåîëîãèÿ è ìåòîäîëîãèÿ «ñòàíäàðòíîé ìîäåëè» äëÿ Çàïàäíîé Ñèáèðè // Äèíàìèêà îêðóæàþùèé ñðåäû
è ãëîáàëüíûå èçìåíåíèÿ êëèìàòà: ñá. íàó÷. òð. êàô. ÞÍÅÑÊÎ ÞÃÓ. Âûï. 1 / Ì. Â. Ãëàãîëåâ, Å. Ä. Ëàïøèíà (ðåä). Íîâîñèáèðñê: ÍÃÓ,
2008. C. 176–190.
30. Repo M. A., Huttunen, J. T., Naumov A. V., Chichulin A. V., Lapshina E. D. et al. Release of CO2 and CH4 from small wetland lakes in
Western Siberia. Tellus. 2007. ¹ 59 B. P. 788–796.
31. Ãëàãîëåâ Ì. Â., Êëåïöîâà È. Å., Êàçàíöåâ Â. Ñ., Ìàêñþòîâ Ø. Ø. Ýìèññèÿ ÑÍ4 èç áîëîòíûõ ëàíäøàôòîâ ïîäòàéãè Çàïàäíîé Ñèáèðè: ê
«ñòàíäàðòíîé ìîäåëè» Àb4 // Âîñüìîå ñèáèðñêîå ñîâåùàíèå ïî êëèìàòî-ýêîëîãè÷åñêîìó ìîíèòîðèíãó: ìàò-ëû ðîñ. êîíô. / ïîä ðåä.
Ì. Â. Êàáàíîâà. Òîìñê: «Àãðàô-Ïðåññ», 2009. Ñ. 240–242.
⎯ 125 ⎯
Âåñòíèê ÒÃÏÓ. 2010. Âûïóñê 3 (93)
32. Ãëàãîëåâ Ì. Â., Ñìàãèí À. Â.Êîëè÷åñòâåííàÿ îöåíêà ýìèññèè ìåòàíà áîëîòàìè: îò ïî÷âåííîãî ïðîôèëÿ äî ðåãèîíà // Äîêëàäû ïî
ýêîëîãè÷åñêîìó ïî÷âîâåäåíèþ. 2006. Ò. 3. ¹ 3. Ñ. 75
33. Glagolev M., Inisheva L., Lebedev V. et al. The Emission of CO2 and CH4 in Geochemically Similar Oligotrophic Landscapes of West Siberia.
// Proceedings of the Ninth Symposium on the Joint Siberian Permafrost Studies between Japan and Russia in 2000 (Sapporo, Japan, 23–
24 January, 2001). Sapporo: Kohsoku Printing Center, 2001. P. 112–119.
34. Peregon A., Maksyutov S., Kosykh N., Mironycheva-Tokareva N. Map-based inventory of wetland biomass and net primary production in
Western Siberia // J. Geophys. Res. 2008. Vol. 113, G011007, doi:10.1029/2007JG000441.
35. Ãîëîâàöêàÿ Å. À., Äþêàðåâ Å. À. Áàëàíñ óãëåðîäà òîðôîáîëîòíûõ ýêîñèñòåì þãà Çàïàäíîé Ñèáèðè // Ìàò-ëû Ðîñ. êîíô. «Ñåäüìîå
ñèáèðñêîå ñîâåùàíèå ïî êëèìàòî-ýêîëîãè÷åñêîìó ìîíèòîðèíãó» / ïîä. ðåä. Ì. Â. Êàáàíîâà. Òîìñê: «Àãðàô-Ïðåññ», 2007. Ñ. 295–298.
36. Òèòëÿíîâà À. À., Íàóìîâ À. Â., Êóäðÿøîâà Ñ. ß., Áóëàâêî Ã. È. Çàïàñû îðãàíè÷åñêîãî óãëåðîäà â ïî÷âàõ Ñèáèðè, ýìèññèÿ ïàðíèêîâûõ
ãàçîâ è ñòîê ÑÎ2 â ïî÷âû Çàïàäíîé Ñèáèðè // Òåç. äîêë. II Ñúåçäà ïî÷âîâåäîâ (27–30 èþíÿ 1996 ã., Ñàíêò-Ïåòåðáóðã). Êí. 1. ÑÏá.:
ÂÍÈÈÖëåñðåñóðñ, 1996. Ñ. 221–222.
37. Glagolev M. V. Modeling of Production, Oxidation and Transportation Processes of Methane // Global Environment Research Fund: EcoFrontier Fellowship (EFF) in 1997. Tokyo: Environment Agency. Global Environment Department. Research & Information Office, 1998. P.
79–111.
38. Vasiliev S. V., Kosych N. P., Mironycheva-Tokareva N. P. et al. Carbon balance in West Siberian mires // Òîðôÿíèêè Çàïàäíîé Ñèáèðè è
öèêë óãëåðîäà: ïðîøëîå è íàñòîÿùåå: ìàò-ëû ìåæäóíàð. ïîëåâîãî ñèìïîçèóìà (ã. Íîÿáðüñê, 18–22 àâãóñòà 2001) /
Ñ. Â. Âàñèëüåâà, À. À. Òèòëÿíîâîé, À. À. Âåëè÷êî (ðåä.) Íîâîñèáèðñê: ÎÎÎ «Àãåíñòâî Ñèáïðèíò», 2001. Ñ. 143–146.
39. Äþêàðåâ Å. À., Ãîëîâàöêàÿ Å. À. Ìîäåëü óãëåðîäíîãî öèêëà îëèãîòðîôíîãî áîëîòà íà ïðèìåðå ìîõîâî-òðàâÿíîé ýêîñèñòåìû // Âîñüìîå
ñèáèðñêîå ñîâåùàíèå ïî êëèìàòî-ýêîëîãè÷åñêîìó ìîíèòîðèíãó: ìàò-ëû ðîñ. êîíô. / ïîä ðåä. Ì. Â. Êàáàíîâà. Òîìñê: «Àãðàô-Ïðåññ»,
2009. Ñ. 242–244.
Ãëàãîëåâ Ì. Â., ìë. íàó÷íûé ñîòðóäíèê.
Ìîñêîâñêèé ãîñóäàðñòâåííûé óíèâåðñèòåò èì. Ì. Â. Ëîìîíîñîâà.
ÃÑÏ-1, Ëåíèíñêèå ãîðû, ä. 1, ñòð. 12, ã. Ìîñêâà, Ðîññèÿ, 119991.
E-mail: [email protected]
Ñèðèí À. À., äîêòîð áèîëîãè÷åñêèõ íàóê.
Èíñòèòóò ëåñîâåäåíèÿ ÐÀÍ.
Óë. Ñîâåòñêàÿ, 21, Óñïåíñêîå, Îäèíöîâñêèé ðàéîí, Ìîñêîâñêàÿ îáëàñòü, Ðîññèÿ, 143030.
E-mail: [email protected]
Ëàïøèíà Å. Ä., äîêòîð áèîëîãè÷åñêèõ íàóê, ïðîôåññîð.
Þãîðñêèé ãîñóäàðñòâåííûé óíèâåðñèòåò.
Óë. ×åõîâà, 16, ã. Õàíòû-Ìàíñèéñê, Òþìåíñêàÿ îáëàñòü, 628012.
E-mail: [email protected]
Ôèëèïïîâ È. Â., ìë. íàó÷íûé ñîòðóäíèê.
Þãîðñêèé ãîñóäàðñòâåííûé óíèâåðñèòåò.
Óë. ×åõîâà, 16, ã. Õàíòû-Ìàíñèéñê, Òþìåíñêàÿ îáëàñòü, Ðîññèÿ, 628012.
E-mail: [email protected]
Ìàòåðèàë ïîñòóïèë â ðåäàêöèþ 09.02.2010
M. V. Glagolev, A. A. Sirin, E. D. Lapshina, I. V. Filippov
CARBONACEUS GREENHOUSE GASES FLUX FROM WEST SIBERIAN WETLAND ECOSYSTEMS
This article contain historical and methodological review of CH4, CO2 and CO emission from West Siberian wetlands.
Special attention is given to the problem of spatial and temporal heterogeneity of gas flux which associated with daily and
seasonal ecosystem dynamics and waterlogged landscape patterns. Different estimations of regional gases fluxes are
analyzed.
Key words: carbon balance, methane, carbon dioxide, wetlands, Western Siberia.
Glagolev M. V.
Moscow State University named after M. V. Lomonosov.
GSP-1, Leninskiye Gory, 1, str. 12, Moscow, Russia, 119991.
E-mail: [email protected]
Sirin A. A.
Forest Science Institute.
Ul. Sovietskaja, 21, Uspenskoye, Moscowskaya oblast, Russia, 143030.
E-mail: [email protected]
⎯ 126 ⎯
Ì. Â. Ãëàãîëåâ, À. À. Ñèðèí, Å. Ä. Ëàïøèíà, È. Â. Ôèëèïïîâ. Èçó÷åíèå ïîòîêîâ...
Lapshina E. D.
Yugra State University.
Ul. Chehova, 16, Khanty-Mansyisk, Tyumenskaya oblast, Russia, 628012.
E-mail: [email protected]
Filippov I. V.
Yugra State University.
Ul. Chehova, 16, Khanty-Mansyisk, Tyumenskaya oblast, Russia, 628012.
E-mail: [email protected]
⎯ 127 ⎯