Эмиссия метана из болотных экосистем северной части Западной Сибири тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 03.02.08, кандидат наук Казанцев, Владимир Сергеевич

• Казанцев, Владимир Сергеевич
• кандидат наук
• 2013

Оглавление диссертации кандидат наук Казанцев, Владимир Сергеевич

ОГЛАВЛЕНИЕ

Стр.

Оглавление

Введение

Актуальность работы

Цель работы

Задачи исследования

Научная новизна

Практическая значимость 5 Глава 1. Эколого-функциональная роль болот как

источника метана

1.1. Парниковые газы

1.2. Глобальные источники метана

1.3. Болота как источник метана

1.4. Механизмы транспорта метана 15 1.5 Факторы, влияющие на эмиссию метана

1.5.1. Температура

1.5.2. Влажность (уровень болотных вод - УБВ)

1.5.3. Растительность

1.5.4. Прочие факторы

1.6. Болота Западной Сибири

1.7. Изучение болот Западной Сибири как источника

метана

Глава 2. Объекты и методы исследования

2.1. Границы территории исследования

2.2. Геологическая история развития

2.3. Рельеф

2.4. Климат

2.5. Растительность

2

2.6 Почвы

2.7. Районирование болотных экосистем

2.8. Ключевые участки

2.8.1. Тундра

2.8.2. Лесотундра

2.8.3. Северная тайга

2.9. Методы 55 Глава 3. Оценка актуальной годовой эмиссии метана

из болотных экосистем северной части Западной Сибири

Глава 4. Определение природных факторов, влияющих

на эмиссию метана

4.1. Выявление структуры данных

4.2. Поиск зависимости значений ПППМ от условий окружающей среды в масштабе элемента болотного

ландшафта в пределах одной природной зоны

4.3. Поиск зависимости значений ПППМ от условий окружающей среды в масштабе всей территории исследования

Глава 5. Прогноз эмиссии метана из болотных экосистем

северной части Западной Сибири в XXI веке

Выводы

Благодарности

Список литературы

Приложение 1

Приложение 2

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Эмиссия метана из болотных экосистем северной части Западной Сибири»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность работы

Метан, относящийся к малым газовым составляющим современной атмосферы Земли, является одним из основных парниковых газов [Climate Change, 2007; Dlugokencky et al., 2011]. Из результатов экспериментальных исследований и модельных расчетов следует, что болотные экосистемы являются основными природными источниками метана [Анисимов и др., 2005; Khalil and Shearer, 2000; Anderson et al., 2010]. Основной проблемой при анализе взаимосвязи изменений климата с потоками метана из природных источников в атмосферу является отсутствие или недостаточное количество экспериментальных данных, что не позволяет адекватно оценить региональную эмиссию метана и вклад различных регионов в глобальный метановый бюджет атмосферы. Одним из таких регионов является северная часть Западной Сибири (зоны северной тайги, лесотундры и тундры). Имеющиеся оценки годовой эмиссии метана с территории этого региона требуют уточнения, т.к. являются либо чисто модельными, полученными при достаточно грубых предположениях, либо основываются на небольшом объёме данных полевых измерений.

Изучению влияния климатических факторов и характеристик внешней среды на эмиссию метана посвящено множество публикаций [Whiticar, 1999; Pelletier et al, 2007; Worthy et al, 2000 и др.]. Однако, для болотных экосистем северной части Западной Сибири подобных работ, основанных на обширных экспериментальных данных, не проводилось. Эти исследования позволяют установить параметры (климатические, почвенные и пр.), которые оказывают наиболее значимое влияние на эмиссию метана в регионе и определить зависимости динамики эмиссии метана от этих параметров. Подобные зависимости часто применяются в современных климатических моделях и

биосферных моделях цикла углерода, т.е. являются востребованными в современных исследованиях.

Цель работы

Исследовать закономерности эмиссии метана из болот северной части Западной Сибири.

Задачи исследования

1. Уточнить оценку актуальной годовой эмиссии метана из болотных экосистем северной части Западной Сибири.

2. Выявить и количественно описать влияние природных факторов, определяющих эмиссию метана в рассматриваемом регионе.

3. Оценить изменение эмиссии метана из болотных экосистем северной части Западной Сибири в XXI веке.

Научная новизна

Впервые были проведены систематические исследования тундровых болот как источника метана, и существенно расширены исследования эмиссии метана из лесотундровых болот и болот северотаёжной природной подзоны. Уточнена оценка вклада северных болот Западной Сибири в глобальную эмиссию метана. Установлены зависимости поверхностной плотности потока метана от факторов окружающей среды в региональном и локальном масштабах. На основе фактического материала дан прогноз изменения эмиссии метана из болот изучаемой территории в XXI веке.

Практическая значимость

Полученные результаты вносят вклад в инвентаризацию глобальных источников парниковых газов. Результаты проведённых исследований могут использоваться при моделировании климатических и биосферных процессов.

5

Глава 1. Эколого-функциональная роль болот как

источника метана

1.1. Парниковые газы

Метан (СН4), наряду с водяным паром, углекислым газом (СО2) и закисью азота (N20) является одним из основных парниковых газов [Ье ТгеШ: е1 а1., 2007; Анисимов и др., 2005а; Семёнов, 2004].

Установлено что начиная с середины XVIII века, на которую приходится начало индустриальной революции, происходит рост содержания в атмосфере С02, СН4иЫ20. (рис.1)

Концентрации парниковых гааов с 0 по 2005 годы

_год_

Рисунок.1. Изменение концентрации важных долгоживущих парниковых газов в атмосфере за последние 2000 лет. Единицы концентрации - частей на миллион (ррт) или частей на

миллиард (ррЬ) [МГЭИК, 2007].

Современное содержание метана в атмосфере на 2 порядка меньше содержания углекислого газа, 1,77 ррш против 379 ррт. Однако парниковый потенциал метана в расчете на одну молекулу в 21 раз превосходит потенциал углекислого газа [Forster et al., 2007; Wuebbles, Hayhoe, 2002].

Одна из самых распространённых в научной литературе характеристик парниковых газов - радиационное воздействие AFX {англ. - forcing) -изменение среднего и среднеглобального эффективного потока суммарной (коротковолновой и длинноволновой) радиации на уровне тропопаузы, вызванное изменением содержания некоторой радиационно-активной субстанции Хво всей атмосфере или какой-то ее части [Кароль, 1996]. Соответственно, AFCo2 =1,66±0,17 Вт*м" за период с 1750 по 2005 года и AFch4 =0,48±0,05 Вт*м "2 за аналогичный период [Forster et al., 2007; Lelieveld et al., 1998; Dlugokencky et al., 2011].

Другой такой характеристикой является относительный потенциал глобального потепления (ПГП - Global Warming Potential) субстанции X относительно другой стандартной субстанции А для периода времени At=t-t0, рассчитываемый по формуле

где АР\{1) и АГа(1) — радиационные воздействия в момент вызванные выбросом в атмосферу в начальный момент /#=0 одной и той же массы (условно 1 кг) субстанций Хи А. За стандартную субстанцию обычно принимают С02. Использование углекислого газа как стандарта для расчета ПГП определяется его основным вкладом в парниковый эффект (более 50%). Величина At периода расчета ПГП зависит от цели применения этой характеристики, например, для использования ПГП в оценках кратко-, средне- и долгосрочных изменений климата принято г1 = 20, 100 и 500 лет соответственно [Кароль, 1996]. ПГП

At

JaFx(t)dt

ПГП х (At) = I

(i)

о

метана относительно углекислого газа для периодов 20, 100 и 500 лет составляет соответственно 72, 25 и 7,6 [Forester et al., 2007].

Наряду с относительным потенциалом ПГПХ рассматривают и абсолютный потенциал глобального потепления

At

АППГХ(М)= JaFx(t)dt (2)

о

Величина АПГПх будет зависеть еще и от скорости убывания содержания X в атмосфере (после ее начальной эмиссии) или, иначе говоря, от среднего времени пребывания X в атмосфере существенно зависящего от интенсивности фотохимических стоков этой субстанции в атмосфере [Кароль, 1996].

Для распространенной категории парниковых газов (С02, СН4, N20, галогенуглеродных соединений ХБФУ), имеющих примерно однородное отношение смеси в тропосфере, справедливо соотношение

АТ0=ЛАF (3)

где А Т0- изменение средней температуры приземного воздуха, обусловленное вариацией содержания парниковых газов в атмосфере; X - параметр «чувствительности» климата. При этом величина AF определяется как изменение эффективного потока суммарной радиации на уровне тропопаузы при неизменяющейся исходной температуре тропосферы, но при изменении радиационно-равновесной температуры стратосферы вследствие изменения содержания парниковых газов или другой субстанции. Такая «приспособленная» величина AF несколько отличается от «мгновенной», вычисляемой при неизменяющейся исходной температуре всей атмосферы и для которой параметр X в большей степени варьирует для разных парниковых газов [Кароль, 1996].

Еще большее распространение в научной литературе имеет потенциал глобального потепления - оценка интегрального эффекта воздействия за

' Scientific Assessment of Ozone Depletion: 1991 - WMO Global Ozone Res. And Monitoring Project, Rep. No. 25, Geneva, 1991. - цит. по [Кароль, 1996].

определенный период, рассчитанный ныне для всех парниковых газов, в том числе для десятков хлорбромфторуглеродных соединений (ХБФУ). При этом различают прямой ПГП, где величина ЛГХ определяется изменением концентрации субстанции X в атмосфере, и непрямой ПГП, где величина ЛГ обусловлена изменениями концентраций других примесей, фотохимически связанных с X [Кароль, 1996].

При этом стоит отметить, что некоторые исследователи полагают, что парниковые газы ответственны за изменение климата, выражающегося в повышении средней температуры воздуха на Земле. Согласно «Четвёртому обобщающему докладу» первой рабочей группы МГЭИК [МГЭИК, 2007], при оценке глобального тренда температуры приземного слоя воздуха за последнее столетие (1906-2005) было выявлено повышение температуры приземного слоя воздуха на 0,74 ±0.18 °С. При этом скорость роста температуры за последние

• Годовое среднее тт Сглаженный ряд

!_I Линии десятилетних

погрешностей 5-95%

период скорость

(лет) (градусов °С за десятилетие)

25 0.177±0.052

тттт 50 0.128±0.026

шттт 100 0.074*0.018

— 150 0.045±0.012

14.4

14.0

13.8

0

тз ф Ьз

1 S ft

-I

ф

г

ф

"S

н

•<

ТЗ с

1860 1880 1900 1920

1940 1960 1980 2000

глобальная средняя температура

~о

Си п

г.

ф

-I

I

ф -©-

OJ

X

ф

1-1 т:

S

ф

ь

о сл

QJ

СГ X

<Т

ф

Рисунок.2. Изменение глобальной температуры воздуха со второй половины XIX в

[МГЭИК, 2007].

50 лет почти вдвое превышает скорость роста температуры за последние 100 лет: 0,13 ± 0,03 °С против 0,07±0,02°С и ещё выше за последние 25 лет (рис.2) [Trenberthet al., 2007; Груза и др., 2008; Груза и Ранькова, 2006; Семенов и др, 2008; Шерстюков, 2011].

Специалисты МГЭИК объясняют глобальный рост температуры усилением парникового эффекта, суть которого заключается в том, что при переизлучении земной поверхностью солнечной радиации с изменением длины волны излучения, часть этого излучения поглощается парниковыми газами, которые и нагревают воздух.

1.2. Глобальные источники метана

Метан в атмосферу поступает из различных источников. Традиционно исследователи разделяют их на две группы: антропогенные и природные. Естественные источники метана в атмосфере: болота, озёра, океан, гидраты метана, вулканы, дикие жвачные животные, термиты, природные пожары и прочие источники. Антропогенные источники включают в себя энергетическую отрасль, добычу угля, нефтегазовую промышленность, свалки, домашних жвачных животных, рисовые поля, антропогенные пожары и прочие источники [Forster et al., 2007; Khalil, Shearer, 2000]. В болотах метан вырабатывается метанвыделяющими археями, они же обитают на дне озёр, в кишечнике термитов и жвачных животных. Так же они встречаются на рисовых полях и в океане. Вулканы, угольная и нефтегазовая промышленность поставляют в атмосферу геологический метан. В результате пожаров в атмосферу выделяется метан, образующийся из-за неполного окисления органического вещества растений.

Как видно из таблицы 1, среди различных исследователей нет единого мнения в количественной оценке источников метана. Так, не все исследователи

Таблица 1. Глобальные источники атмосферного метана (106 тонн метана в год).

Источники ЕЬЬаИ аш! 8с1пшИ, 1978" БеПег, 1986* В^етег апс1 СпИгеп, 1987" Нет е! а!., 1997ь НоиууеН1Щ & а1., 2000ь \Vang е1 а1., 2004ъ С1сегоп ап(1 Огет1ап(1, 1988 СЬеп ап(1 Рппп, 2006 1УИка1оГГ -Пе^Ьег et а!., 2004 Апскгеоп а1., 2010 \Vuebbles аш1 НауЬое, 2002

Период времени 19831989 1994 19962001 1999 2010

Природные источники 192-345 40-105 26-167 222 200 126-445 168 246 208 145

Болота 190-300 25-70 26-137 231 163 176 100-200 145 230 170 100

Термиты 10-100 16 20 20

Океан 1-17 15 5-20 2 4

Гидраты 4 2-9 5

Геологические источники 4 42-64 14

Дикие животные 15 0 8

Тундра 0-3

Природные пожары 5 2-5 2

Озёра 1-25 15-35 1-25 30

Прочие источники 0-30 10-100 23 -23

Антропогенные источники 396-550 261-447 183-411 361 307 255-535 428 355 358 358

Энергетика 77 48

Добыча угля 8-28 35 35 32 25-45 40 46

Нефтегазовая промышленность 1 31-42 0-35 68 25-50 52 60

Свалки 30-70 43 49 30-70 31 61

Жвачные животные 100-220 70-100 70-80 92 83 65-100 189 87 81

Рисовые поля 280 70-170 18-91 83 57 60-170 112 56 60

Сжигание биомассы 55-100 30-100 43 41 50-100 43 88 50

Прочие источники 7-21 36 93

Всего 588-895 301-552 209-578 592 507 381-980 596 601 566 503

a) Цит. Здесь и ниже по [К>1аШ, Казпишеп, 1990].

b) Цит. здесь и ниже по [Оептап е1 а1., 2007].

указывают в качестве глобального источника метана свалки [Ehhalt and Schmitt, 1979а; Seiler, 1986а; Chenn and Prinn, 2006]. Гораздо менее определённая ситуация у приведённых авторов с указанием эмиссии метана из природных источников. Ю. Чен и Р. Принн [Chen and Prinn, 2006] указывают только болото, тогда как С. Хоувелинг с соавторами [Houweling et al., 2000b] приводят 6 источников. Единственное, на чём сходятся все авторы, приведённые в таблице 1, так это то, что болота являются основным природным источником метана, но и при этом оценки вклада болот в глобальную эмиссию колеблются от 105 млн. т/год [Seiler, 1986а] до 230 млн. т/год [Mikaloff-Fletcher et al., 2004], то есть разница в оценках около 2х раз.

По оценке Д. Уиблесса и К. Хэйхо [Wuebbles and Hayhoe, 2002] эмиссия метана из природных источников составляет 145 млн.т/год, тогда как С. Микалофф-Флетчер с соавторами [Mikaloff-Fletcher et al., 2004] даёт значение эмиссии значительно большую - 246 млн.т/год. Немного лучше обстоят дела с оценкой суммарной антропогенной эмиссии: разность последних оценок составляет около полутора раз: 307 млн.т/год метана по данным Дж. Ванга и соавторов [Wang et al., 2004b] против 428 млн.т/год по оценке Ю. Чена и Р. Принна [Chen and Prinn, 2006]. Примечательно, что оценки глобальной эмиссии в исследованиях последних 10 лет разнятся не так сильно (менее чем в 1,2 раза) и находятся в диапазоне от 503 млн. т/год [Wuebbles and Hayhoe, 2002] до 610 млн. т/год [Mikaloff-Fletcher et al., 2004]. Таким образом, можно утверждать, что на момент написания этой работы проблема источников метана в глобальном масштабе ещё не решена, однако, эксперты сходятся во мнении, что болота являются самым мощным природным источником метана.

1.3. Болота как источник метана

За выделение метана в болотах отвечают особые микроорганизмы -археи (метаногены). В начале XX века голландский учёный Н. Зенген обнаружил что и окисление метана в аэробных условиях, и его образование в

12

анаэробных осуществляют высокоспециализированные бактерии. Анаэробные метаногены и аэробные метанотрофы не могут развиваться совместно, но они объединены в цикл транспортным процессом, который реализуется за счёт переноса метана из анаэробной зоны, где он образуется, в аэробную [Заварзин, 1995, 2004]. Образование метана из торфяных отложений происходит в течение целого ряда различных биологических процессов. Общая схема этих процессов отображена на рис.3.

Водородные метаногены (выше 15 °С)

Синтрофы (выше 15° С)

Жирные кислоты

т

Водородные аи,етогены (ниже 15°С)

Ацетат

Ацетат-

разлагающие

метаногены

Анаэробная зона

Гидролитические микроЬы + первичные анаэробы

Органическое вещество растительных остатков

Рисунок 3. Схема потоков веществ в микробных сообществах, связанных с эмиссией парниковых газов по Заварзину [Глаголев, 2010].

Как видно из этой схемы, образование метана может идти тремя путями с участием различных микроорганизмов, в зависимости от температурных условий. Всего исследователи выделяют три основных пути выделения метана:

1. Водородный (Н -dependent). Общее уравнение реакции: 4Н2 + С02 —> СН4 + 2Н20. Это основной путь образования метана, особенно в нижних слоях, где его доля может достигать 50-100% от общего образования метана.

Однако, путь ацетатразложения так же играет важную роль в образовании метана в болотах с кислой средой [К^эигЬепко, 2007].

2. Ацетатразложение (асеШЫаБйс). Общее уравнение реакции: СН3СН2СООН -> СН4 + С02 [КогзигЬепко, 2005]. В условиях холодного климата в процессе метаногенеза превалирует именно этот путь [Зуепззоп, 1983а].

3. Метил отрофный (теЙнЫгорЫс). Уравнение реакции СН3-А + Н20 —> СН4 + С02 + А-Н, где СН3-А может обозначать метанол, моно-, ди-, и триметиламин, и некоторые из сераорганических соединений, например диметилсульфид. При этом стоит отметить, что эти субстраты могут быть использованы в процессе ацетатразложения [\¥ЪШсаг, 1999].

Большинство метанобразующих бактерий имеют температурный оптимум для роста в области 30-40°С, но есть виды, у которых оптимальная зона сдвинута в сторону более низких (25°С) или высоких (55-65°С) температур. До недавнего времени считалось, что все известные представители этой группы — нейтрофилы с оптимальным рН в области 6,57,5. [Гусев и Минеева, 1985].

Однако, по данным О.Р. Коцюрбенко, культуры метаногенов МеЖапоШегтоЬаМег £кегтаиШгорЫст растут и продуцируют метан в пределах значений рН 3,8 - 6,0 и температуры в 5-30°С [Кх^игЬепко, 2007].

Но далеко не весь образующийся в торфяной толще метан выходит в атмосферу. Потребление метана бактериями является основным стоком метана в геосфере и водном слое.

Без этого пути метаболизма поток СН4 в атмосферу может быть больше на несколько порядков и это окажет значительное влияние на глобальный температурный и химический баланс атмосферы. Бактериальное потребление метана может идти путём аэробного и анаэробного окисления [\УЪШсаг, 1999]. Метанокисляюшие бактерии перехватывают метан, который образуется в анаэробной зоне, и окисляют его до С02 через метанол,

а) Цит. по [СЬ^епвеп, 1993].

формальдегид и муравьиную кислоту: СН4 —> СН3ОН —» НСОН —> НСООН —>• С02 [Звягинцев и др., 2005].

1.4. Механизмы транспорта метана

Б. Уолтер [Walter et al., 1996] относит транспорт метана к важнейшим факторам, влияющим на эмиссию метана, так как именно механизмы транспорта определяют количество метана выходящего в атмосферу. Транспорт метана в болотных экосистемах базируется на трёх механизмах.

1. Молекулярная диффузия через пространство почвенных пор и стоячую воду, если уровень болотных вод стоит выше поверхности торфа. Диффузионный поток описывается уравнением первого закона Фика:

Qd=-DdC/dz (4)

где Qd - диффузионный поток воздуха (масса, диффундирующая через единицу площади в единицу времени), D - коэффициент диффузии (имеющий размерность отношения площади ко времени), С - концентрация (масса диффундирующей субстанции в единице объема).

2. Пузырьковый транспорт. Пузыри формируются на глубине и поднимаются на поверхность водного слоя.

Б. Уолтер [Walter et al., 1996] предлагает для описания скорости выделения пузырькового метана следующее уравнение:

Qebull 0>Z) = ~К X ДССЯ4 ) X (Сс//4 (t, Z) - Cmgx ) ,

где ке - константа потока (час"1), Стах - концентрация метана 500 |iM, соответствующая парциальному давлению в 260 миллиатмосфер при 10 °С или доле в 25% газа в пузыре, f(Ccm) ~ ступенчатая функция, принимающая значение 1, если ССн4 (t, z) > Стах, или 0, если ССн4 (t, z) < Стах. Фракция пузырей Арог (70%) быстро достигает верхней границы болотных вод, при этом принимается, что оставшиеся пузыри достигают верхних обводнённых слоёв торфа и там застревают внутри или вне порового пространства. Доля

15

таких пузырей составляет, соответственно, 30%. Таким образом, поток метана в пузырьках оценивается следующей зависимостью:

w

Febull (0 = К orQebullit,z)dz (5)

I

2 1

где Febuu(t) - поток метана в пузырьках (мг СН4*м" *день" ).

3. Транспорт метана по растениям из корнеобитаемого слоя непосредственно в атмосферу. Работает в течение вегетативного сезона [Walter et al., 1996]. Возможный путь транспорта метана, связанного с растениями, следующий: стебли и ткани растений физически предоставляют пути для транспортировки метана из ризосферы в атмосферу, минуя слой метаноокисления [Oquist and Svensson, 2002].

1.5 Факторы, влияющие на эмиссию метана

Как показано в предыдущих разделах, цикл метана в болотах включает в себя как продуцирование метана, так и его потребление, при этом итоговый поток метана в атмосферу очень сильно зависит от вида транспорта метана, будь то диффузия, пузырьковый транспорт или транспорт, связанный с растительностью. Изменение какого-либо фактора окружающей среды может воздействовать положительно на одни процессы и отрицательно на другие [Granberg et al, 1997]. Исследователи приводят много различных факторов, определяющих эмиссию метана из болот. Т. Кристинсен приводит основные факторы, влияющие на эмиссию метана из тундр: почвенная влажность, температура торфа, рН и покрытие сосудистыми растениями. Причём самыми важными факторами указывается именно почвенная влажность и температура [Christinsen, 1993].

1.5.1. Температура

В табл.2 приведены зависимости эмиссии метана от температуры почвы и различных слоев торфа, полученные разными исследователями.

Таблица 2. Зависимости эмиссии метана от температуры.

Автор Место Объект Фактор Результат исследования Прочее

Worthy et al, 2000 Фрезер дэйл, Онтарио; Алерт, Нордвест. Канада Болота низины Гудзонского залива Тср почвы Е(Т)=Е(Т0)*6,4<™10>; г2 = 0,74 Е-ППП(1) СН4 в мг*м"2*день"1, Т и Т(0) - температуры почвы, °С

Bubier et al, 1995 Томпсон, Манитоба, Канада Три болотных экосиситемы Т торфа на уровне болотных вод Log Е = 0,16*Т -0,35; г2 = 0,63, S.d. =0,28. Е - ППП СН4 в мг*м"2*день"\ Т - температура торфа на убв(2), °с.

Moosavi et al, 1996 Болото Лемета; Фэйрбэнкс, Аляска, США Увлажнённое болото Тср торфа на глубине 0-40 см. Е =1,56ехр°'3(Т) Е -ППП СН4 в мг*м"2*день"', Т - средняя температура торфа на глубине 0-40 см, °С.

Сплавина Тср торфа на глубине 0-40 см. Е =27,58ехр0,25(Т)

Мезотрофное осоковое болото LogE = 0,131 *Т30 + 0,467; г2 = 0,94, р=0,0000(3). Е -ППП СН4 в мг*м"2*день"1. Средний УБВ: 2,9 см. Т30-темп. торфа на глубине 30 см, °С.

Nykanen et al, 1998 Болото Лаккасуо, Оривести, Финляндия Олиготрофное осоковое болото Тср торфа на глубине 30 см. Log Е = 0,104*Т3о + 0,52; г2 = 0,82, р=0,0000(3). Е -ППП СН4 в мг*м"2*день"1. Средний УБВ: 5,9 см. Т30-темп. торфа на глубине 30 см, °С.

Дренированный олиготрофный рям Log Е = 0,088*Т30 + 0,394; г2 = 0,83, р=0,0000(3). Е -ППП СН4 в мг*м"2*день"1. УБВср : 20,2 см. Т30-темп. торфа на глубине 30 см, °С.

Torn and Chappin, 1993 Стационар Тулик лэйк, Аляска, США Кочкарная и влажная луговая тундра Т почвы на глубине 8 см, влажность почвы Е = -53 + 10.8*Т + 0.04*М Е -ППП СН4 в мг*м'2*день"\ Т- температура почвы на глубине 8 см, °С; M - влажность почвы в % от сухого веса.

1) ППП - поверхностная плотность потока.

2) УБВ - уровень болотных вод. Положительный, если ниже поверхности торфа и отрицательный, если поверхность торфа находится под водой.

3) В статье указанна именно такая доверительная вероятность.

Экспериментальным путём установлено, что температура торфа регулирует уровень микробиологической активности [ВиЫег еЪ а1, 1995]. По этой причине в приведенных зависимостях удельный поток метана всегда находится в положительной зависимости от температуры торфа, так как с повышением температуры активизируются процессы метаболизма в микробном сообществе.

Подобные зависимости имеют некий предел, за которым температура в дальнейшем будет действовать как фактор угнетения микробиологических процессов [Звягинцев и др., 2005]. Но различные виды археев по-разному будут реагировать на одну и ту же температуру. Этот вопрос рассмотрел М.В. Глаголев в своей диссертационной работе [Глаголев, 2010] и обнаружил, что в первом приближении оптимальная температура образования метана (ТорЬ С) зависит от географической широты места (Ьа с.ш.) по эмпирическому закону: Тор1 = 43.638 - 0.4258-Ьа1 . Так же обращает на себя внимание, что в первом приближении (Я = 0.86) между максимальной (Ттах) и оптимальной температурами образования метана может быть задана линейная связь: Ттах = 1.0229-Тор1 + 15.294 [Глаголев, 2010].

1.5.2. Влажность (уровень болотных вод - УБВ)

Влияние УБВ на эмиссию метана рассмотрена во множестве работ, в табл. 3 отображена лишь небольшая часть опубликованных данных по этой теме. Во всех приведённых в табл. 3 зависимостях удельная плотность потока метана находится в обратной зависимости от уровня болотных вод и прямой зависимости от влажности, то есть чем больше воды в болотной экосистеме, тем интенсивней выделяется метан, так как гидрология болот находится в тесной связи с окислительными условиями в толще торфа.

Влага создаёт анаэробные условия, необходимые для метаногенеза [СИпз^пзеп, 1993]. Высокий уровень воды позволяет метаногенам выделять метан вблизи поверхности торфяной толщи, в то время как при низком

18

Автор Место Объект Фактор Результат исследования Прочее

Bubier et al, 1995 Томпсон, Манитоба, Канада Три болотных экосистемы УБВ LogE = -0,003WT+2,01; г2 = 0,54; S.d =0,32. Е -ППП СН4 в мг*м"2 ♦день"1, ШТ - УБВ, мм.

Liblik et al, 1997 Территории Нордвест, Канада Три болотных экосистемы УБВ Log Е = -0,039WT+2,29; г2 = 0,62. Е -ППП СН4 в мг*м"2 ♦день"1, ШТ - УБВ, см.

Bubier, 1995 Клэй Белт, Онтарио, Канада 12 точек измерения в болотном массиве борреального пояса УБВ Log Е = -0,037WT+1,89; г2 = 0,74; S.d =0,43 Е -ППП СН4 в мг*м"2 ♦день"1, \УТ - УБВ, мм.

Bubier, 1995 Лабрадор Троу, Шефервилл , Квебек, Канада Эвтрофные и олиготрофные болотные массивы УБВ Log Е =-0,053 WT+1,42; г2 = 0,73, S.d =0,31 Е -ППП СН4 в мг*м~2 "■день"1, - УБВ, мм.

Pelletier et al, 2007 Рэдиссон, Канада Верховое болото УБВ Log E = -0.043(±0.005) WT+1.83 (±0.09); r2 = 0.93; p< 0.001; Е -ППП СН4 в мг*м"2 ♦день1, \УТ - УБВ, см.

Pelletier et al, 2007 130 км к западу от побережья Джэймс Бэй, Канада Грядово-озерковое болото УБВ Log E = -0.044 (±0.006) WT + 2.00(±0.11); 1^=0.92; p = 0.001; Е -ППП СН4 в мг*м"2 ♦день"1, У/Т - УБВ, см.

Pelletier et al, 2007 Район побережья Джэймс Бэй, Квебек, Канада Верховое болото, низинное болото и грядово-озерковое болото. УБВ и биомасса осоковых Log E = -0.036WT+ 0.009 Бм ос. + 1.80; г2 = 0.70 Е -ППП СН4 в мг*м"2 ♦день"1, \УТ - УБВ, см.; Бм ос. - биомасса осоковых, гр*м"2

Torn and Chappin, 1993 Стационар Тулик лэйк, Аляска, США Кочкарная и влажная луговая тундра Т почвы на глубине 8 см, влажность почвы E = -53+10.8*T+0.04*M Е -ППП СН4 в мг*м"2 ♦день"1, Т- температура почвы на глубине 8 см; М - влажность почвы в % от сухого веса.

уровне болотных вод в толще торфа будет большое содержание кислорода, ингибирующего метаногенов [Nykanen et al, 1998].

Соответственно, в аэробном слое будет идти поглощение метана метанотрофами. То есть, чем больше аэробная зона торфа, тем интенсивней будет поглощаться метан.

1.5.3. Растительность

М. Огуст и Б. Свенссон [Oquist and Svensson, 2002] приводят три основных пути влияния растительности на эмиссию метана:

1. Стебли и ткани растений физически предоставляют пути для транспортировки метана из ризосферы в атмосферу, минуя слой метаноокисления [Oquist and Svensson, 2002]. В частности, осоковые могут выполнять эту роль. [Pelletier et al, 2007].

2. В результате физиологических процессов внутри растений происходит выделение низкомолекулярных углеродсодержащих веществ в ризосферу, обладающих высокой привлекательностью для микроорганизмов, таким образом, стимулируя микробиологическую активность, в том числе и метаногенез.

3. Сосудистые растения могут проводить кислород из атмосферы в корни, ингибируя метаногенез в ризосфере [Oquist and Svensson, 2002].

Так же растительность может служить индикатором величины потока метана. Существует прямая связь между распределением видов растений и вариацией условий, влияющих на поток метана. Деревья и осоковые соответствуют наименьшим и наибольшим потокам метана. Это объясняется как температурой и влажностью, необходимой для роста названных растений, так и активной ролью осоковых в транспорте метана. Мхи хорошо пригодны для идентификации микрорельефа [Bubier et al, 1995], то есть локальных условий увлажнения, для которого характерны относительно высокие значения эмиссии метана.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Казанцев, Владимир Сергеевич, 2013 год

Список литературы

1. Анисимов O.A., Лавров С.А., Ренева С.А. Оценка изменения эмиссии парниковых газов из многолетнемерзлых болот криолитозоны России в условиях глобального потепления / Современные проблемы экологической метеорологии и климатологии. СПб.: Гидрометеоиздат. 2005. С. 114-138.

2. Анисимов O.A., Лавров С.А., Ренева С.А. Оценка эмиссии метана из многолетнемерзлых болот криолитозоны России при изменении климата/ Проблемы экологического мониторинга и моделирования экосистем. СПб.: Гидрометеоиздат. 2005а. С. 124-141.

3. Василевская В.Д., Иванов В.В., Богатырёв Л.Г. Почвы севера Западной Сибири. - М.: Изд-во МГУ. 1986. - 228 с.

4. Вомперский С.Э., Сирин A.A., Сальников A.A., Цыганова О.П., Валяева H.A. Оценка площади болотных и заболоченных лесов России // Лесоведение. 2011. №5. С.3-11

5. Галъченко В.Ф., Дулов Л.Е., Крамер Б., Конова Н.И., Барышева C.B. Биогеохимические процессы цикла метана в почвах, болотах и озерах Западной Сибири //Микробиология. 2001. Т. 70. № 2. С. 215-225.

6. Гвоздецкий H.A., Криволуцкий А.Е., Макунина A.A. Схема физико-географического районирования Тюменской области // Физико- географическое районирование Тюменской области. М.: МГУ. 1973. С. 9-27.

7. Гвоздецкий H.A., Михайлов H.H. Физическая география СССР. Азиатская часть: Учебник для студентов географиеских специальных вузов. - М.: Высшая школа. 1987. - 448 с.

8. Глаголев М.В. Эмиссия метана: идеология и методология «стандартной модели» для Западной Сибири // Динамика окружающей среды и глобальные изменения климата: Сборник научных трудов кафедры ЮНЕСКО Югорского государственного университета. Вып. 1 / Глаголев М.В., Лапшина Е.Д. (ред). -Новосибирск: НГУ. 2008. - С. 176-190.

9. Глаголев М.В. Эмиссия СГЦ болотными почвами Западной Сибири: от почвенного профиля - до региона: дис. ... канд. биол. наук. М., 2010 211 с.

10. Глаголев М.В., Клепцова Н.Е. Эмиссия метана в лесотундре: к созданию «стандартной модели» (Аа2) для Западной Сибири // Вестник ТГПУ, 2009. Вып. 3, с. 77-81.

11. Глаголев М.В., Клепцова Н.Е., Казанцев В.В., Филиппов И.В., Мачида Т., Максютов Ш.Ш. Эмиссия метана из типичных болотных ландшафтов лесостепи Западной Сибири: к «стандартной модели» Вс5 // Вестник ТГПУ. 2009. Вып. 11(89). С. 198-206

12. Глаголев М.В., Клепцова И.Е., Казанцев B.C., Филиппов Н.В., Максютов Ш.Ш. Эмиссия метана из болотных ландшафтов тундры Западной Сибири // Вестник ТГПУ. 2010а. Вып. 3(93). С. 78-86.

13. Глаголев М.В., Клепцова И.Е., Филиппов Н.В., Казанцев B.C., Мачида Т., Максютов Ш.Ш. Эмиссия СН4 из болотных ландшафтов подтайги Западной

Сибири: к «стандартной модели» Вс5 // Вестник МГУ, сер. 17: Почвоведение. 20106. №2. С. 43-50.

14. Глаголев М.В., Сабреков А.Ф., Казанцев B.C. Физикохимия и биология торфа. Методы измерения газообмена на границе почва-атмосфера. - Томск: Изд-во ТГПУ. 2010в. - 104 с.

15. Глаголев М.В., Суворов Г.Г. Эмиссия метана болотными почвами средней тайги Западной Сибири (на примере Ханты-Мансийского автономного округа) // Докл. по экологическому почвоведению. 2007. Т. 6. №2. С. 90-162.

16. Голубятников JJ.JI. Оценка неопределенности в реакции растительного покрова России на вероятные изменения климата в XXI веке. Материалы конференции "Математическое моделирование в проблемах рационального природопользования". Ростов-на-Дону: Изд-во ЦВВР. 2008. С. 51-54.

17. Голубятников JI.JI. Влияние климатических изменений на растительный покров регионов России. Труды Всероссийской научной конференции с международным участием "Окружающая среда и устойчивое развитие регионов: новые методы и технологии исследований". Казань: Изд-во «Бриг». 2009. T.III. С. 171-175.

18. Голубятников JI.JI., Денисенко Е.А. Отклик первичной биологической продукции растительности Европейской России на изменение климата. Изв. РАН. Сер. геогр. 2001. №6. С.42-50.

19. Голубятников Л.Л., Денисенко Е.А. Влияние климатических изменений на растительный покров европейской России. Изв. РАН, сер. геогр. 2009, №. 2. С. 57-68.

20. Голубятников Л.Л., Мохов И.И., Денисенко Е.А., Тихонов В.А. Модельные оценки влияния изменений климата на растительный покров и сток углерода из атмосферы. Известия РАН, Физика атмосферы и океана. 2005. т.41, №1, С.25-35.

21. ГОСТ Р ИСО 16269-7-2004. Статистические методы. Статистическое представление данных. Медиана. Определение точечной оценки и доверительных интервалов [Текст]. - Введ. 2004-06-01. - М. : Изд-во стандартов, 2004, -15 с.

22. Груза Г.В., Ранъкова Э.Я., Наблюдаемые изменения современного климата, в кн.: Возможности предотвращения изменения климата и его негативных последствий. Проблема Киотского протокола. Материалы Совета-семинара при Президенте РАН. М. Наука. 2006. С. 60-74.

23. Груза Г.В., Ранъкова Э.Я., Рочева Э.В. Изменения климата на территории России: температура воздуха и атмосферные осадки. В кн.: Изменение окружающей среды и климата: природные и связанные с ними техногенные катастрофы. Т. 6. Изменения климата: влияние земных и внеземных факторов. Отв. ред. Г. С. Голицын. М.: ИФА РАН, ИФЗ РАН. 2008. С. 11-23

24. Гусев М.В., Минеева Л.А. Микробиология. - М.: Издат. центр «Академия», 2003.-464 с.

25. Дмитриев Е.А. Математическая статистика в почвоведении: Учебник / Науч. Ред. Ю. Н. Благовещенский. Изд.4-е, доп. - М.: Книжный дом «ЛИБРОКОМ», 2010.-336 с.

26. Елисеев A.B., Мохов И.И., Аржанов М.М., Демченко П.Ф., Денисов С.Н. Учет взаимодействия метанового цикла и процессов в болотных экосистемах в климатической модели промежуточной сложности // Изв.РАН. Физика атмосферы и океана. 2008. Вып.44. Т.2. С. 147-162.

27. Заварзин Г.А. 1995. Микробный цикл метана в холодных условиях // Природа. №6. С. 3-14

28. Заварзин Г.А. Лекции по природоведческой микробиологии. М.: Наука. 2004. 348 с

29. Заварзин Г.А., Васильева JI.B. Цикл метана на территории России // Круговорот углерода на территории России. М.: Изд-во Министерства науки и технологий РФ. 1999. С. 202-230.

30. Звягинцев Д.Г., Бабъева И.П., Зенова Г.М. Биология почв. М.: Изд-во МГУ, 2005. -445 с.

31. Казанцев B.C., Глаголев М.В. Эмиссия СН4 в подзоне северной тайги: «стандартная модель» АаЗ // Динамика окружающий среды и глобальные изменения климата: Сборник научных трудов кафедры ЮНЕСКО Югорского государственного университета. Вып. 1 / Глаголев М.В., Лапшина Е.Д. (ред). -Новосибирск: НГУ. 2008. - с. 200-207.

32. Каролъ И.Л. Оценки характеристик относительного вклада парниковых газов в глобальное потепление климата // Метеорология и гидрология. 1996. 11, -С. 5-12.

33. Клепцова И.Е. Оценка регионального потока метана из болотных ландшафтов Западной Сибири. Дипломная работа. М, 2010. 55 с.

34. Клепцова И.Е., Корнюшенко Е.Г., Глаголев М.В. Эмиссия СН4 в подзоне лесотундры: «стандартная модель» АаЗ // Динамика окружающий среды и глобальные изменения климата: Сборник научных трудов кафедры ЮНЕСКО Югорского государственного университета. Вып. 1 / Глаголев М.В., Лапшина Е.Д. (ред). - Новосибирск: НГУ. 2008. - с. 191-199.

35. Клепцова И.Е., Глаголев М.В., Филиппов КВ., Максютов Ш.Ш. 2010. Эмиссия метана из рямов и гряд средней тайги Западной Сибири // Динамика окружающий среды и глобальные изменения климата. Т. 1. Вып. 1. С. 63-71.

36. Лакин Г.Ф. Биометрия. Учебное пособие для университетов и педагогических институтов. -М., «Высшая школа». 1973. -343 с.

37. Лисс О. Л. Закономерности развития болотных систем в голоцене и их рациональное использование (на примере Западной Сибири): Автореф. дис... докт. геогр. наук.— Л., 1990.— 48 с.

38. Лисс О.Л., Абрамова Л.И., Аветов H.A., Березина H.A., Инишева Л.И., Курнишкова Т.В., Слука З.А., Толпышева Т.Ю., Шведчикова Н.К. Болотные системы Западной Сибири и их природоохранное значение. Тула: Гриф и К0, 2001. 584 с.

39. МГЭИК, 2007.«Изменение климата, 2007 г.: физическая научная основа.

Материал Рабочей группы I к Четвертому докладу Межправительственной

группы экспертов по изменению климата об оценках» [Соломон, С., Д. Чин, М.

Мэннинг, Чен Женлинь, М.Маркис, К.Б. Аверит, М. Тигнор и X.JI. Миллер

(ред.)])

40. Мешалкина Ю.Л., Самсонова В.П. Математическая статистика в почвоведении: Практикум. - М.: МАКС Пресс, 2008. - 84с.

41. Наумов А. В. Дыхание почвы: составляющие, экологические функции, географические закономерности. - Новосибирск: Изд-во СО РАН. 2009. - 208 с.

42. Орлов Д. С. Химия почв. — М.: Изд-во Моск. ун-та, 1985. — 376 с

43. Паников Н.С., Титлянова A.A., Палеева М.В., Семенов A.M., Миронычева-Токарева H.H., Макаров В.И., Дубинин Е.В., Ефремов С.П. Эмиссия метана из болот юга Западной Сибири // ДАН. 1993. Т. 330. №3. С. 388-390

44. Пьявченко H.H., Козловская Л. С. Изучение болотных биогеоценозов //Программа и методика биогеоценотических исследований. М., 1974. С. 267280.

45. Романова Е.А., Быбина Р.Т., Голицына Е.Ф. и др. Типологическая карта болот Западно-Сибирской равнины. Д.: ГУГК. 1977

46. Сабреков А.Ф., Глаголев М.В., Клепцова И.Е., Башкин В.Н. , Барсуков П.А., Максютов Ш.Ш.. ВКЛАД МЕРЗЛОТНЫХ БУГРОВ В ЭМИССИЮ МЕТАНА ИЗ БОЛОТ ТУНДРЫ ЗАПАДНОЙ СИБИРИ // Динамика окружающий среды и глобальные изменения климата. 2011 Т. 2. №. 2(4). С. 1-11.

47. Семенов С.М. Парниковые газы и современный климат Земли. М.: Издательский дом "Метеорология и гидрология". 2004. 175 с.

48. Семенов С.М., Израэль Ю.А., Груза Г.В., Ранъкова Э.Я. Изменения глобальной температуры и региональные риски при некоторых стабилизацион ных сценариях антропогенной эмиссии диоксида углерода и метана. В кн.: Изменение окружающей среды и климата: природные и связанные с ними техногенные катастро фы. Т. 6. Изменения климата: влияние земных и внеземных факторов. Отв. ред. Г.С. Голицын. М.: ИФА РАН, ИФЗ РАН. 2008. С. 24-36.

49. Шеин Е.В., Архангельская Т.А., Березин П.Н., Гончаров В.М., Початкова Т.Н., Смагин A.B. и др. "Теории и методы физики почв". Тула: "Гриф и К", 2007, 616 с.

50. Шерстюков Б.Г. Изменения, изменчивость и колебания климата. Изд. ФГБУ «ВНИИГМИ-МЦД», Обнинск. 2011. 293с.

51. Anderson В., Bartlett К., Frolking S. et al. Methane and nitrous oxide emissions from natural sources. Washington: EPA. 2010. 194 p.

113

52. Andronova N.G., Karol I.L. The contribution of USSR sources to global methane emission. // Chemosphere. 1993. V. 26. P. 111-126.

53. Bartlett K.B., Crill P.M., Sass R.L. et al. Methane emissions from tundra environments in the Yukon-Kuskokwim Delta, Alaska // J. Geophys. Res. 1992. V. 97. № D15. P. 16645-16660.

54. Bleuten W. Do western Siberian mires sequestrate atmospheric carbon and feedback climate warming? // Торфяники Западной Сибири и цикл углерода: Прошлое и настоящее: Материалы Второго Международного полевого симпозиума (Ханты-Мансийск, 24 августа - 2 сентября 2007 г.); [под ред. С.Э. Вомперского]. Томск: НТЛ, 2007. С. 8-9.

55. ВиЫег J. The relationship of vegetation to methane emission and hydrochemical gradients in northern peatlands I I Journal of Ecology. 1995. V. 83. P. 403-420.

56. Chen Y.-K, and Prinn R. G. Estimation of atmospheric methane emissions between 1996 and 2001 using a three-dimensional global chemical transport model, J. Geophys. Res., 2006. Ill, D10307, doi: 10.1029/2005JD006058.

57. Christensen T. Seasonal emission of methane from the active layer of organic tundra soils-scale and controlling factors // Joint Russian-American seminar on Cryopedology and global change (November 15-16, 1992, Pushchino). Pushchino: Pushchino Research Centre. 1993. P. 325-341.

58. Christensen T. R, Jonasson S., Callaghan T. V., Havstrom M. Spatial variation in high-latitude methane flux along a transect across Siberian and European tundra environments, J. Geophys. Res., 1995, 100(D 10), 21,035-21,045.

59. Christensen T.R., Prentice I.C., Kaplan J., Haxeltine A., Sitch S. Methane flux from northern wetlands and tundra. An ecosystem source modelling approach // Tellus. 1996. V. 48B. P. 652-651

60. Cicerone R.J., Oremland R.S. Biogeochemical aspects of atmospheric methane // Global Biogeochem. Cycles, 1988, V. 2, 299-327.

61. Climate Change 2007: The Physical Scientific Basis. Contribution of Working Group I to the Fourth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change / S. Solomon, D. Qin, M. Manning et al. (eds.). Cambridge; New York: Cambridge University Press, 2007. P. 433^97.

62. Denman, K.L., G. Brasseur, A. Chidthaisong, P. Ciais, P.M. Cox, R.E. Dickinson, D. Hauglustaine, C. Heinze, E. Holland, D. Jacob, U. Lohmann, S Ramachandran, P.L. da Silva Dias, S.C. Wofsy and X. Zhang: Couplings Between Changes in the Climate System and Biogeochemistry. In: Climate Change 2007: The Physical Science Basis. Contribution of Working Group I to the Fourth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change [Solomon, S., D. Qin, M. Manning, Z. Chen, M. Marquis, K.B. Aveiyt, M.Tignor and H.L. Miller (eds.)]. Cambridge University Press, Cambridge, United Kingdom and New York, NY, USA, 2007.

63. Dlugokencky E.J., Nisbet E.G., Fisher R., Loxvry D. Global atmospheric methane: budget, changes and dangers // Phil. Trans. R. Soc. A. 2011. V. 369. P. 2058-2072.

64. Fan S.M., Wofsy S.C., Bakwin P.S. et al. Micrometeorological measurements of CH4 and C02 exchange between the atmosphere and subarctic tundra // J. Geophys. Res. 1992. V. 97. № D15. P. 16627-16643.

65. Forster, P., V. Ramaswamy, P. Artaxo, T. Berntsen, R. Betts, D.W. Fahey, J. Haywood, J. Lean, D.C. Lowe, G. Myhre, J. Nganga, R. Prinn, G. Raga, M. Schulz and R. Van Dorland. Changes in Atmospheric Constituents and in Radiative. 2007

66. Forcing. In: Climate Change: The Physical Science Basis. Contribution of Working Group I to the Fourth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change [Solomon, S., D. Qin, M. Manning, Z. Chen, M. Marquis, K.B. Averyt, M.Tignor and H.L. Miller (eds.)]. Cambridge University Press, Cambridge, United Kingdom and New York, NY, USA. p.131,135. 2007

67. Golubyatnikov L.L., Denisenko E.A.. Model Estimates of Climate Change Impact on Habitats of Zonal Vegetation for the Plain Territories of Russia. Biology Bulletin, 2007. Vol. 34, 2, pp. 170-184

68. Granberg G., Mikkela C., Sundh I., Svensson B.H., Nilsson M. Sources of spatial variation in methane emission from mires in northern Sweden: A mechanistic approach in statistical modeling // Global Biogeochemical Cycles. 1997. V.ll. P. 135-150.

69. Heikkinen J. E. P., Virtanen T., Huttunen J. T. et al. Carbon balance in East European tundra // Global Biogeochem. Cycles. 2004. V. 18. GB1023.

70. Heyer J., Berger U., Kuzin I.L., Yakovlev O.N. Methane emissions from different

ecosystem structures of the subarctic tundra in Western Siberia during midsummer

and during the thawing period // Tellus B. 2002. V. 54. Issue 3. P. 231-249.

116

71. Khalil M.A.K., Rasmussen, R.A. Constraints on the global sources of methane and an analysis of recent budgets. Tellus, 1990. 42B, 229-236

72. Khalil M.A.K., Shearer M.J. Sources of methane: an overview // Khalil M.A.K. (Ed.) Atmospheric Methane: Its Role in the Global Environment. New York: Springer-Verlag. 2000. P. 88-111.

73. Kotsyurbenko O.R. Trophic interactions in the methanogenic microbial community of low-temperature terrestrial ecosystems // FEMS. Microbiology ecology. 2005. V. 53. P. 3-13.

74. Kotsyurbenko O. R, Friedrich M. W., Simankova M. V., Nozhevnikova A. N., Golyshin P. N., Timmis K. N., and Conrad R. Shift from acetoclastic to H2-dependent methanogenesis in a West Siberian peat bog at low pH values and isolation of an acidophilic Methanobacterium strain. Appl. Environ. Microbiol. 2007. 73:2344-2348.

75. Lelieveld J., Crutzen P. J., Dentener F.J. Changing concentration, lifetime and climate forcing of atmospheric methane // Tellus. 1998. V. 50B. P. 128-150.

76. Le Treut, H., R. Somerville, U. Cubasch, Y. Ding, C. Mauritzen, A. Mokssit, T. Peterson and M. Prather. Historical Overview of Climate Change. In: Climate Change 2007: The Physical Science Basis. Contribution of Working Group I to the Fourth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change [Solomon, S., D. Qin, M. Manning, Z. Chen, M. Marquis, K.B. Averyt, M. Tignor and H.L. Miller (eds.)]. Cambridge University Press, Cambridge, United Kingdom and New York, NY, USA. 2007. p. 115

77. Liblik L.K., Moore T.R., Bubier J.L., Robinson S.D. Methane emissions from wetlands in the zone of discontinuous permafrost: Fort Simpson, Northwest Territories, Canada// Global Biogeochemical Cycles. 1997. V. 11. P. 485-494.

78. Matthews E, Fung I. Methane emission from natural wetlands: global distribution, area, and environmental characteristics of sources // Global Biogeochemical Cycles. 1987. V. l.P. 61-86.

79. Matthews E., Fung, I. Global Data Bases on Distribution, Characteristics and Methane Emission of Natural Wetlands. Digital Raster Data on a 1 -degree Cartesian Orthonormal Geodetic (latitude/longitude) 180x360 grid. In: Global Ecosystems Database Version 2.0. Boulder, CO: NOAA National Geophysical Data Center. 1992.

80. Mikaloff-Fletcher S. E., Tans P. P., Bruhwiler L. M., Miller J. B., Heimann M. CH4 sources estimated from atmospheric observations of CH4 and its 13C/12C isotopic ratios: 1. Inverse modeling of source processes, Global Biogeochem. Cycles, 2004. 18, GB4004, doi:10.1029/2004GB002223.

81. Moosavi S.C., Crill P.M., Pullman E.R., Funk D.W., Peterson K.M. Controls on CH4 flux from an Alaskan boreal wetland // Global Biogeochemical Cycles. 1996. V. 10. P. 287-296.

82. Morrissey L.A., Livingston G.P. Methane emissions from Alaska arctic tundra: an assessment of local spatial variability // J. Geophys. Res. 1992. V. 97. № D15. P. 16661-16670.

83. Nakicenovic N., Alcamo J., Davis G., Vries B., Fenhann J., Gaffin S., Gregory K., Grübler A., Yong Jung T., Kram T., Lebre La Rovere E., Michaelis L., Mori Sk,

Morita Т., Pepper W., Pitcher K, Price L., Riahi K., Roehrl A., Rogner H-H., Sankovski A., Schlesinger M., Shukla P., Smith S., Swart R., van Rooijen S., Victor N., Dadi Zh., Special Report on Emissions Scenarios. A Special Report of Working Group III of the Intergovernmental Panel on Climate Change. Cambridge University Press: Cambridge. 2000. 599 pp.

84. Naumov A. V., Huttunen J.T., Repo M.E., Chichulin A.V., Peregon A.M., Filippov I., Lapshina E.D., Martikainen P. J., Bleuten W. West Siberian peatlands: comparative study of greenhouse gas emission in middle taiga and forest tundraclimatic conditions // Proceedings of the Second International Field Symposium "West Siberian Peatlands and Carbon Cycle: Past and Present" (Khanty-Mansiysk, August 24 - September 2, 2007); [под ред. акад. С.Э. Вомперского]. Tomsk: Изд-во HTJI, 2007. Р. 132-135.

85. Nykanen Н., Aim J., Silvola J., Tolonen К., Martikainen P. J., Methane fluxes on boreal peatlands of different fertility and the effect of long-term experimental lowering of the water table on flux rates, Global Biogeochem. Cycles, 1998. 12(1), 53-69, doi: 10.1029/97GB02732.

rr

86. Oquist M. G., Svensson В. H., Vascular plants as regulators of methane emissions from a subarctic mire ecosystem, J. Geophys. Res., 107(D21), 4580, doi: 10.1029/2001JD001030, 2002.

87. Pelletier L., Moore T. R., Roulet N. Т., Garneau M., Beaulieu-Audy V., Methane fluxes from three peatlands in the La Grande RivieVe watershed, James Bay lowland, Canada, J. Geophys. Res., 112, G01018, doi:10.1029/2006JG000216, 2007

88. Peregon A., Maksyutov S., Kosykh N. P., Mironycheva-Tokareva N. P., Map-based inventory of wetland biomass and net primary production in western Siberia, J. Geophys. Res., 113, GO 1007, doi: 10.1029/2007JG000441, 2008

89. Peregon A., Maksyutov S., Yamagata Y. An image-based inventory of the spatial structure of West Siberian wetlands. Environ.Res.Lett., 2009, 4, 1-6

90. PetoukhovA.V., Mokhov/./., Eliseev A.V. andSemenov V.A. The IAP RAS Global Climate Model. Moscow, Dialogue-MSU, 1998. -110 p.

91. Sheng Y, Smith L, MacDonald G M, Kremenetski K V, Frey K E, Velichko A A, Lee M, Beilman D W, Dubinin P A high-resolution GIS-based inventory of the West Siberian peat carbon pool Glob. Biogeochem. Cycles. 2004. 18 GB3004

92. Smith L C, MacDonald G M, Velichko A A, Beilman D W, Borisova O K, Frey K E, Kremenetski K V, Sheng Y Siberian peatlands a net carbon sink and global methane source since the early Holocene Science. 2004. 303. 353-56

93. Taylor J. A., Brasseur G. P., Zimmerman P. R., Cicerone R. J. A study of the sources and sinks of methane and methyl chloroform using a global three-dimensional Lagrangian tropospheric tracer transport model, J. Geophys. Res., 96(D2), 30133044, doi: 10.1029/90JD02016. 1991

94. Torn M.S., Chapin F.S., III. Environmental and biotic controls over methane flux from arctic tundra // Chemosphere. 1993. V. 26. P. 357-368.

95. Trenberth K.E., Jones P.D., Ambenje P., Bojariu R., Easterling D., Klein Tank A., Parker D., Rahimzadeh F., Renwick J.A., Rusticucci M., Soden B., Zhai P.

Observations: Surface and Atmospheric Climate Change. In: Climate Change 2007: The Physical Science Basis. Contribution of Working Group I to the Fourth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change [Solomon, S., D. Qin, M. Manning, Z. Chen, M. Marquis, K.B. Averyt, M. Tignor and H.L. Miller (eds.)]. Cambridge University Press, Cambridge, United Kingdom and New York, NY, USA. 2007. p.237,253

96. Wuebbles D.J., Hayhoe K. Atmospheric methane and global change // Earth-Sci. Rev. 2002. V. 57. P. 177-210.

97. Walter B.P., Heimann M., Shannon R.D., White J.R. A process-based model to derive methane emissions from natural wetlands // Geophysical Research Letters. 1996. V.23.P. 3731-3734.

98. Whalen S.C., Reeburgh W.S. A methane flux transect along the trans-Alaska pipeline haul road // Tellus. 1990. V. 42B. P. 237-249.

99. Whiticar M.J. Carbon and hydrogen isotope systematics of bacterial formation and oxidation of methane // Chemical Geology. 1999. V. 161. P. 291-314.

100. Worthy D. E. J., Levin I., Hopper F., Ernst M. K., Trivett N. B. A. Evidence for a link between climate and northern wetland methane emissions, J. Geophys. Res., 105(D3), 4031^1038, doi:10.1029/1999JD901100. 2000.

101. Zimov S.A., Voropaev Y. V., Semiletov LP. et al. North Siberian lakes: a methane source fueled by Pleistocene carbon // Science. 1997. V. 277. P. 800-802.

Интернет страницы.

1. http://www.dataplus.ru/arcgis

2. http://www.hannainst.com/manuals/manHI _98129_98130.pdf

3. http://us.mt.com/us/en/home/products/Laboratory_Analytics_Browse/Meter_fa mily_page/Portable_meters_family_page/SG2_ELK_SevenGO_pH_US_eStore.html

4. http://us.mt.com/us/en/home/products/Laboratory_Analytics_Browse/Meter_fa mily_page/Portable_meters_family_page/SG7_ELK_conductivity_US_eStore.html

5. http://us.mt.com/us/en/home/products/Laboratory_Analytics_Browse/Meter_fami ly_page/Portable_meters_family_page/SG6_ELK_dissol ved_oxygen_US_eStore.html

6. http://www.statsoft.com