27.11.2015

УДК 631.42

Саржанов Д.А., Васенев И.И., Валентини Р.

Анализ пространственного разнообразия и временной динамики почвенных потоков парниковых газов (CO₂, СH₄, N₂O) в условиях представительных урбоэкосистем г. Курска

Одним из основных факторов глобальных изменений климата и биоты являются характерные для XXI века ускоренные изменения структуры землепользования с быстрым ростом городских территорий, качественное изменений функционирования почвенного покрова урбоэкосистем и повышенное продуцирование ими парниковых газов. Экологические риски урбогенно повышенной почвенной эмиссии парниковых газов максимально выражены в регионах с повышенными запасами органического вещества фоновых почв. На европейской территории России к ним, прежде всего, относятся индустриально развитые города Центрально-Черноземного региона и, в частности, Курск, характеризующийся большой площадью (диаметром до 30 км), доминированием высокогумуссированных лесостепных черноземов и темно-серых лесных почв, четкой дифференциацией на функциональные зоны селитебного, промышленного и рекреационного назначения. В основу работы положены результаты многолетних почвенно-экологических исследований представительных для трех функциональных зон г. Курска ключевых участков мониторинга – в сравнении с данными сопряженных анализов фоновых территорий с сопоставимыми вариантами черноземов и серых лесных почв. В ходе проведенных в 2013-2015 г.г. исследований изучены регионально-типологические закономерности суточной, сезонной и, частично, годовой динамики почвенных потоков парниковых газов (CO₂, СH₄, N₂O) с оценкой влияния на нее основных экологических факторов антропогенной (функциональная зона города) и биоклиматической (фоновый тип почв, температура и влажность почвы и воздуха) природы. В результате проведения круглогодичных и, в теплое время года, подекадных наблюдений установлена устойчиво повышенная (на 20-25 % по сравнению с их природными фоновыми аналогами) эмиссия СО₂ почвами исследуемых городских экосистем, преобладание в них пониженного (в 2-6 раз) стока СH₄ и наибольшая эмиссия N₂О почвами промышленной зоны. Доминирующим фактором сезонной динамики почвенных потоков парниковых газов в условиях исследованных представительных урбоэкосистем весной и осенью является температура почвы (RTS до 0,92) и ее повышенная влажность (RWS до -0.61), летом – влажность почвы (RWS до 0.73). Удельный вклад почвенных потоков СH₄ и N₂О в общую эмиссию парниковых газов исследованных экосистем относительно небольшой (в пределах нескольких относительных процентов – отрицательных для СH₄ и положительных для N₂О), но значительно выше, чем в их фоновых аналогах. Интегральная оценка городской эмиссии парниковых газов должна проводиться с учетом функционального зонирования городов, функционально-экологических особенностей их антропогенно измененных и фоновых почв, по результатам многолетнего экологического мониторинга. Нормализация экологических функций городских почв в условиях Центрально-Черноземного региона России может создать хорошие предпосылки для стабилизации региональных потоков парниковых газов, что, в свою очередь, является важным фактором предупреждения характерных для XXI века ускоренных глобальных изменений климата и биоты.

Ключевые слова: ЭКОЛОГИЯ, УРБОЭКОЛОГИЯ, ГЛОБАЛЬНЫЕ ИЗМЕНИЯ, ПАРНИКОВЫЕ ГАЗЫ, ГОРОДСКИЕ ПОЧВЫ, ЧЕРНОЗЕМЫ, СЕРЫЕ ЛЕСНЫЕ ПОЧВЫ, ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ ЗОНЫ, ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ, ПОЧВЕННЫЕ ПОТОКИ, ПРОСТРАНСТВЕННОЕ РАЗНООБРАЗИЕ, ВРЕМЕННАЯ ДИНАМИКА

Текст статьи (927 Кб)