Восстановление торфогенного горизонта мезотрофного болота после пожара (Хабаровский край)

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Рассматривается структурная организация торфогенного слоя (акротельма) мезотрофного болота на Среднеамурской низменности. Приводятся данные фитомассы и продукции мхов, а также корней сосудистых растений по динамике восстановления структуры деятельного слоя после пожара. Установлено, что через 12 лет после пожара фитомасса живых сфагновых мхов восстановилась примерно на 90% со сменой доминирующего вида. Если до пожара продукция доминировавшего Sphagnum fuscum ((84 ± 14) г/м2×год) была больше продукции S. divinum ((54 ± 14) г/м2×год) в 1.5 раза, то в конце наблюдений она стала меньше в 1.5 раза на негоревшем в 2008 г. участке и в 4 раза на гари. Дается оценка динамики фитомассы Polytrichum strictum в ходе развития пирогенной сукцессии фитоценоза. К концу наблюдений в ходе мониторинга общая фитомасса P. strictum в горизонте 0–30 см увеличилась на гари на (1537 ± 540) г/м2, на неповрежденном пожаром 2008 г. участке на (2142 ± 366) г/м2.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

Т. А. Копотева

Институт водных экологических проблем ДВО РАН

Автор, ответственный за переписку.
Email: kopoteva@ivep.as.khb.ru
Россия, ул. Ким Ю Чена, 65, Хабаровск, 680000

В. А. Купцова

Институт водных экологических проблем ДВО РАН

Email: victoria@ivep.as.khb.ru
Россия, ул. Ким Ю Чена, 65, Хабаровск, 680000

Список литературы

  1. [Bazarova et al.] Базарова В.Б., Гребенникова Т.А., Орлова Л.А., 2014. Динамика природной среды бассейна Амура в малый ледниковый период. – География и природные ресурсы. 3: 124–132.
  2. Benscoter B.W. 2006. Post-fire bryophyte establishment in a continental bog. – J. Veg. Sci. 17: 647–652.
  3. Benscoter B.W., Vitt D.H. 2008. Spatial patterns and temporal trajectories of the bog ground layer along a post-fire chronosequence. – Ecosys. 11(7): 1054–1064.
  4. Bourgeau-Chavez L.L., Grelik S.L., Billmire M., Jenkins L.K., Kasischke E.S., Turetsky M. 2020. Assessing boreal peat fire severity and vulnerability of peatlands to early season wildland fire. – Front. for Glob. Change. 3. Article 20. 13 p. https://doi.org/10.3389/ffgc.2020.00020
  5. Bu Zh.J., Rydin H., Chen X. 2011. Direct and interaction-mediated effects of environmental changes on peatland bryophytes. – Oecologia. 166(2): 555–563. https://www.jstor.org/stable/41499857
  6. Bubier J.L., Moore T.R., Bledzki L.A. 2007. Effects of nutrient addition on vegetation and carbon cycling in an ombrotrophic bog. – Glob. Change Biol. 13(6): 1168–1186. https://doi.org/10.1111/j.1365-2486.2007.01346.x
  7. [Burenina] Буренина Т.А. 2005. Восстановление лесов после пожаров в Амурской области. – Вестник СВНЦ ДВО РАН. 2: 64–71.
  8. [Burenina] Буренина Т.А. 2006. Изменение запасов надземной фитомассы и эмиссии углерода при пожарах на лесоболотных комплексах о. Сахалин. – Вестник СВНЦ ДВО РАН. 2: 75–85.
  9. [Efremova, Efremov] Ефремова Т.Т., Ефремов С.П. 1994. Торфяные пожары как экологический фактор развития. – Экология. 5: 27–34.
  10. [Golovatskaya, Nikonova] Головацкая Е.А., Никонова Л.Г. 2013. Разложение растительных остатков в торфяных почвах олиготрофных болот. – Вестник ТГПУ. 3(23): 137–151.
  11. Groeneveld E.V.G., Masse A., Rochefort L. 2007. Polytrichum strictum as a Nurse-Plant in Peatland Restoration. – Restor. Ecol. 15(4): 709–719. https://doi.org/10.1111/j.1526-100X.2007.00283.x
  12. Juutinen S., Moore T.R., Laine A.M., Bubier J.L., Tuittila E.-St., Young A.D., Chong M. 2016. Responses of mosses Sphagnum capillifolium and Polytrichum strictum to nitrogen deposition in a bog: height growth, ground cover, and CO2 exchange. – J. Bot. 94(2): 127–138. https://doi.org/10.1139/cjb-2015-0183
  13. [Kalyuzhnyj] Калюжный И.Л. 2019. Гидрофизические свойства деятельного слоя болот Кольского полуострова. – Вестник Кольского научного центра РАН. 1(11): 14–29.
  14. [Kopoteva] Копотева Т.А. 2019. Пирогенные сукцессии в моховом ярусе на мезотрофном болоте в Приамурье. – Бот. журн. 104(7): 1045–1058.
  15. [Kopoteva, Kuptsova] Копотева Т.А., Купцова В.А. 2016a. Влияние пожаров на динамику фитомассы и первичной продукции мезотрофного кустарничково-сфагнового болота в Приамурье. – Журнал общей биологии. 77(5): 397–405.
  16. [Kopoteva, Kuptsova] Копотева Т.А., Купцова В.А. 2016б. Влияние пожаров на функционирование фитоценозов торфяных болот. – Экология. 1: 1–7.
  17. [Kuptsova, Kopoteva] Купцова В.А., Копотева Т.А. 2014. Структура фитомассы и продукция торфяных болот Среднеамурской низменности в разных условиях увлажнения. – Торфяники Западной Сибири и цикл углерода: прошлое и настоящее: Материалы IV Международного полевого симпозиума (Новосибирск, 4–17 августа 2014). Томск. С. 194–196.
  18. [Likhanova] Лиханова Н.В. 2014. Роль растительного опада в формировании лесной подстилки на вырубках ельников средней тайги. – Изв. вузов. Лесн. журн. 3: 52–66.
  19. Longton R.E. 1979. Studies on growth, reproduction and population ecology in relation to microclimate in the bipolar moss Polytrichum alpestre. – Bryologist. 82: 325–367.
  20. [Malaschuk] Малащук А.А., Филиппов Д.А. 2021. Постпирогенная динамика растительного покрова верхового болота Барское (Вологодская область). – Трансформация экосистем. 4(1): 104–121.
  21. [Malysheva] Малышева Т.В. 1970. К методике разграничения живых и отмерших частей у мхов при учете их фитомассы. – Бот. журн. 55(5): 704–709.
  22. [Naumov et al.] Наумов А.В., Косых Н.П., Паршина Е.К., Артымук С.Ю. 2009. Верховые болота лесостепной зоны, их состояние и мониторинг. – Сибирский экологический журнал. 2: 251–259.
  23. Norby R.J., Childs J., Hanson P.J., Warren J.M. 2019. Rapid loss of an ecosystem engineer: Sphagnum decline in an experimentally warmed bog. – Ecol. Evol. 9(22): 12571–12585. https://doi.org/10.1002/ece3.5722
  24. [Ob utverzhdenii…] Об утверждении методик расчета выбросов загрязняющих веществ в атмосферу (часть 2). Приказ Гос. комитет РФ по охране окружающей среды. 05.03.97. № 90.
  25. [Peskov et al.] Песков А.Ю., Крутикова В.О., Захарченко У.Н., Чаков В.В., Климин М.А., Каретников А.С., Диденко А.Н. 2020. Геохимия и магнетизм торфяников междуречья рек Хор и Кия, Сихотэ-Алинь (предварительные данные). – Тихоокеанская геология. 39(2): 79–89.
  26. [Popov] Попов С.Ю. 2000. Пирогенные сукцессии сфагновых мхов в Средней России. – Бот. журн. 85(2): 89–96.
  27. Potvin L.R., Kane E.S., Chimner R.A., Kolka R.K., Lilleskov E.A. 2015. Effects of water table position and plant functional group on plant community, aboveground production, and peat properties in a peatland mesocosm experiment (PEATcosm). – Plant Soil. 387: 277–294. https://doi.org/10.1007/s11104-014-2301-8
  28. [Prozorov] Прозоров Ю.С. 1961. Болота маревого ландшафта Средне-Амурской низменности. М. 121 с.
  29. [Prozorov] Прозоров Ю. С. 1974. Болота нижнеамурских низменностей. – Новосибирск. 211 с.
  30. [Prozorov] Прозоров Ю.С. 1985. Закономерности развития, классификация и использование болотных биогеоценозов. М. 207 с.
  31. [Recommendatsii…] Рекомендации по тушению торфяных пожаров на осушенных болотах. 2020. С.-Петербург. ОМННО. “Совет Greenpeace”. С. 187.
  32. Shetler G., Turetsky M.R., Kane E. 2008. Sphagnum mosses limit total carbon consumption during fire in Alaskan black spruce forests. – Can. J. For. Res. 38(8): 2328–2336. https://doi.org/10.1139/X08-057
  33. [Titlyanova] Титлянова А.А. 2010. Роль подземных органов в круговороте С в болотных экосистемах. – Болота и биосфера. Мат-лы VII Всерос. конф. с междунар. участием науч. школы (13–15 сентября 2010 г., Томск). Томск. С. 109–112.
  34. [Titlyanova et al.] Титлянова А.А., Афанасьев А.Н., Наумова Н.Б. 1993. Сукцессии и биологический круговорот. Новосибирск. 157 с.
  35. [Tsaregradskaya, Kositsyn] Цареградская С.Ю., Косицын В.Н. 1999. Оценка состояния растительного покрова после сильного торфяного пожара. – Болота и заболоченные леса в свете задач устойчивого природопользования: Материалы межд. конф. М. С. 156–158.
  36. Turetsky M.R., Benscoter B.W., Page S., Rein G., van der Werf G.R., Watts A. 2015. Global vulnerability of peatlands to fire and carbon loss. – Nat. Geosci. 8(1): 11–14. https://doi.org/10.1038/ngeo2325
  37. Turetsky M., Wieder K., Halsey L., Vitt D.H. 2002. Current disturbance and the diminishing peatland carbon sink. – Geophys. Res. Lett. 29(11): 21-1–21-4. https://doi.org/10.1029/2001GL014000
  38. [Vishnyakova et al.] Вишнякова Е.К., Миронычева-Токарева Н.П., Косых Н.П. 2012. Динамика разложения растений на болотах Васюганья. – Вестник ТГПУ. 7(122): 87–93.
  39. Vitt D.H. 2007. Estimating moss and lichen ground layer net primary production in tundra, peatlands and forests. – Principles and Standards for Measuring Primary Production. New York. P. 82–105.
  40. Wieder R.K., Scott K.D., Kamminga K., Vile M.A., Vitt D.H., Bone T., Xu B.I.N., Benscoter B.W., Bhatti J.S. 2009. Postfire carbon balance in boreal bogs of Alberta, Canada. – Glob. Change Biol. 15: 63–81. https://doi.org/10.1111/j.1365-2486.2008.01756.x
  41. [Zhuravleva, Ipatov] Журавлева Е.Н., Ипатов B.C. 2003. Взаимоотношения видов рода Sphagnum (Sphagnaceae) и Polytrichum commune (Polytrichaceae) в заболоченных сосновых лесах. – Бот. журн. 88(8): 20–27.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Картосхема места исследования: А – участок болота, не горевший в 2008 г.; Б – выгоревший участок в 2008 г.; 1 – вторичный березняк-осинник; 2 – кедрово-широколиственный лес; 3 – осоково-вейниковые заболоченные луга с таволгой; 4 – мезотрофное кустарничково-сфагнового болота с лиственницей; 5 – границы участков мезотрофного болота, не горевшие во время пожара 2008 г.; 6 − границы территории болотного массива, подвергшейся серии палов и пожаров с начала 1990-х гг. (безмоховый ерник); 7 – границы болотного массива с полностью выгоревшим растительным покровом от пожара 2008 г.; 8 − дорога; 9 − мелиоративная система (Kopoteva, Kuptsova, 2016a).

Скачать (370KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Ботанический состав торфа изучаемого мезотрофного болота.

Скачать (413KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Динамика структуры акротельма негоревшего участка (А) и гари (Б), г/м2: 1 – живые корни кустарничков; 2 – мертвые корни кустарничков; 3 – опад листьев кустарничков; 4 – живые корни трав; 5 – мертвые корни трав; 6 – живая фитомасса Polytrichum strictum; 7 – мортмасса P. strictum; 8 – живая фитомасса Sphagnum fuscum; 9 – очес S. fuscum слабой степени разложения; 10 – живая фитомасса S. divinum; 11 – очес S. divinum слабой степени разложения; 12 – очес высокой степени разложения; 13 – торф.

Скачать (575KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Динамика восстановления структуры акротельма на гари: 1 – торф; 2 – очес высокой степени разложения; 3 – очес Sphagnum divinum + S. fuscum слабой степени разложения.

Скачать (210KB)
Метаданные
6. Рис. 5. Динамика соотношений фракций очеса и торфа на негоревшем участке: 1 – торф; 2 – очес высокой степени разложения; 3 – очес Sphagnum divinum + S. fuscum слабой степени разложения.

Скачать (249KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2024