Температурный режим торфяных олиготрофных почв Бакчарского болота (Западная Сибирь)

Аннотация

Цель исследования: Изучение температурного режима торфяных олиготрофных почв разных экосистем Бакчарского болотного комплекса (южная тайга Западной Сибири).

Место и время проведения. Исследование проведено в 2012–2013 гг. в болотных экосистемах Бакчарского комплекса (56˚50’ с.ш., 82˚50’ в.д.): в сосново-кустарничково-сфагновом ряме, пушицево-сфагновой топи с кустарничково-сфагновыми кочками, а также осоково-сфагновой топи.

Методология. Автоматические измерители почвенной температуры АИПТ (ИМКЭС СО РАН, г. Томск) один раз в час фиксировали почвенную температуру на глубине 2, 5, 10, 15, 20, 30, 40, 60, 80, 120, 160 и 240 см. На основе полученных данных рассчитаны средняя годовая, месячная и суточная температура, годовая амплитуда, суммы положительных и отрицательных температур, индексы нагреваемости и охлаждения, градиенты температур, динамика сезонно-мёрзлого слоя. В работе привлекали данные о температуре воздуха и высоте снежного покрова метеостанции Бакчар (http://rp5.ru).

Основные результаты. Средняя годовая температура всего почвенного профиля составила в осоковой топи 5,4 ˚С, в пушицевой топи 4,7 ˚С, в ряме 3,3 ˚С. Годовая амплитуда на глубине 20 см была 15,1 ˚С в ряме, 15,4 ˚С в пушицевой топи и 21,6 ˚С в осоковой топи. Средние месячные максимумы пришлись на июль в верхней торфяной толще, а с глубиной наблюдался сдвиг тепловой волны, наиболее существенный в ряме. Средние месячные минимумы пришлись на декабрь, в то время как средние суточные минимумы достигли самых низких значений в ноябре в связи с отсутствием или малой мощностью снежного покрова. Сумма положительных средних суточных температур за 2012/13 гидрологический год была выше в обводнённой осоковой топи (2156 и 2280 ˚С на глубине 2 и 20 см) по сравнению с рямом (1906 и 1474 ˚С на глубине 2 и 20 см). Сумма отрицательных температур на глубине 2 и 20 см была соответственно –485˚С и –188˚С в ряме, –872˚С и –378˚С в осоковой топи, –225˚С и –67˚С в пушицевой топи. Наибольшие летние градиенты характерны для пушицевой топи в мае и июле, в два раза меньшие – для осоковой топи в июле. Наибольшие зимние градиенты, напротив, получены для осоковой топи и в два раза меньшие – для пушицевой топи. Самые низкие значения градиентов получены в ряме, где они близки к 0°С/см ниже 60 см в течение всего года. Сезонная мерзлота проникла до глубины 59 см в осоковой топи, 44 см – в пушицевой топи и 53 см – в ряме, а длительность сохранения устойчивой мерзлоты в поверхностном слое – 171, 157 и 181 день, соответственно.

Заключение. В почве пушицевой топи разница между холодным и тёплым временем года более сглажена, в то время как почва осоковой топи характеризуется более изменчивым и тёплым климатом, а почва ряма – более изменчивым и холодным. Найденная разница в температурних режимах почв связана с микрорельефом, от которого зависит уровень стояния болотных вод и перераспределение снежного покрова. Термические режимы рямов и топей Бакчарского болотного комплекса различаются по результатам разных исследований, что обусловлено не только различными годами изучения, но и проведением исследования на разных элементах микрорельефа в сходных болотных экосистемах и, возможно, мезоклиматическими различиями.