Вплив абіотичних чинників на інтенсивність продукування СО 2 ґрунтами перехідної зони центрального полісся в холодний період

Abstract

Висвітлено результати досліджень впливу атмосферного тиску на інтенсивність емісії СО2 дерново-підзолистим, ясно-сірим супіщаними та сірим легкосуглинковим глеюватими ґрунтами перехідної частини Центрального Полісся України. Виявлено неоднозначну роль тиску на фоні трансформації абіотичних умов атмосфери та у зв’язку з процесами глобального потепління. Уперше в умовах холодного періоду застосовано оригінальний спосіб вимірювання та обчислення обсягу емісії СО2 з досліджуваних ґрунтів. Показано, що в умовах холодного періоду для виявлення характеру впливу абіотичних чинників на формування потоків діоксиду вуглецю з опідзолених ґрунтів Центрального Полісся України доцільно в його межах виділяти окремі частини з різним температурним режимом – доморозну, морозну та післяморозну. Такий підхід дозволив у межах означених частин більш рельєфно показати черговість домінування температури ґрунтів й атмосферного тиску як підсилювальних емісію СО2 чинників. Доведено, що в умовах теплої зими та випадку періодичного та повного промерзання поверхні ґрунту основними зумовлюючими чинниками протікання емісії СО2 з досліджуваних опідзолених ґрунтових відмін до атмосфери є їх температура та атмосферний тиск. Виявлено, що підсилюючий ефект впливу тиску на емісію діоксиду вуглецю, який відмічений в доморозну частину холодного періоду (І), зумовлений вузьким інтервалом температури ґрунту (від 1,0 до 7,1о С) і спостерігався у випадках різкого зниження тиску (не менше 1мм рт. ст. за 1 годину, що сумі складав ≥3 мм рт. ст.). Встановлено, що для досліджуваних ґрунтів мінімальною критичною температурою, за якої припиняється продукування діоксиду вуглецю, є 0,8о С. Виявлено, що найвищі величини викидів СО2 до атмосфери супроводжувалися атмосферним тиском в діапазоні від 735 до 740 мм рт. ст. Встановлено, що коефіцієнти кореляції між обсягами емісії діоксиду вуглецю та температурою дерново-підзолистого, ясно-сірого опідзоленого супіщаних глеюватих ґрунтів й сірого легкосуглинкового глеюватого ґрунту становлять відповідно r = 0,57, r = 0,54 і 0,51

Отражены результаты исследований влияния атмосферного давления на интенсивность эмиссии СО2 дерново-подзолистыми, светло серыми супесчаными и серым легкосуглинистым, глееватыми почвами переходной части Центрального Полесья Украины. В работе выявлена неоднозначная роль давления на фоне трансформации абиотических условий атмосферы и в связи с процессами глобального потепления. В работе впервые в условиях холодного периода на исследуемых почвах применен оригинальный способ измерения и вычисления объемов эмиссии СО2. Показано, что в условиях холодного периода для выявления характера влияния абиотических факторов на формирование потоков диоксида углерода с оподзоленных почв Центрального Полесья Украины, целесообразно в его границах выделять отдельные части с разным температурным режимом - доморозную, морозную и послеморозную. Такой подход позволил в пределах указанных частей более рельефно показать очередность доминирования температуры почвы и атмосферного давления в качестве усиливающих эмиссию СО2 факторов. Доказано, что в условиях теплой зимы основными определяющими факторами протекания эмиссии СО2 из исследуемых оподзоленных почв в атмосферу является их температура и атмосферное давление. Выявлено, что усиливающий эффект влияния давления на эмиссию диоксида углерода, который отмечен в доморозную часть холодного периода (I), обусловлен узким интервалом температуры почвы (от 1,0 до 7,1°С) и наблюдался в случаях резкого снижения давления (не менее 1 мм рт. ст. за 1 час и суме составило ≥3 мм рт. ст.). Установлено, что для исследуемых почв минимальной критической температурой, при которой прекращается продуцирование диоксида углерода, является 0,8о С. Выявлено, что наибольшие величины выбросов СО2 в атмосферу сопровождались атмосферным давлением в диапазоне от 735 до 740 мм рт. ст. Установлено, что коэффициенты корреляции между объемами эмиссии диоксида углерода и температурой дерново-подзолистой, светло-серой оподзоленных супесчаных глеевых почв и серой легкосуглинистой почвы составляют соответственно r = 0,57, r = 0,54 и 0,51

The article presents the results of studies of the effect of atmospheric pressure on the CO2 production intensity from sod-podzolic, light-gray sandy soil and loamy gray gleyic soils in transition zone of the Central Polissya of Ukraine. The paper identified multiple valued role of the pressure with the transformation of the abiotic conditions of the atmosphere in the background and due to the global climate changes. This paper presents a new approach for cold period and the original method of measurement and the calculation of the CO2 emissions from the studied soils. It is shown that identification of the nature of the influence of abiotic factors on the formation of carbon dioxide streams of podzolized soils of the Central Polissya of Ukraine in cold period, it is appropriate to allocate within its borders some with the different-temperature conditions - “pre-freezing”, “freezing “and “post – freezing”. This approach allowed within these parts to show more clearly the sequence of soil temperature and atmospheric pressure dominance as reinforcing CO2 emissions factors. It is proved that under the conditions of the warm winter the main determinants of the CO2 emission evolution into the atmosphere from podzolized soils is their temperature and atmospheric pressure. It was revealed that the enhance effect of pressure impact on the carbon dioxide emission, which was indicated in “pre-freezing” period (I), due to the narrow soil temperature interval (from 1,0 to 7,1°C) and was observed in cases of jump-in pressure (not less than 1 mm Hg. per 1 hour and in total was ≥3 mm Hg.). It is found that minimum critical temperature by which carbon production is stopped for the investigated soil is 0.8°C. It is found out that the greatest emission of CO2 into the atmosphere followed by atmospheric pressure in the range from 735 to 740 mm Hg. Also found that correlation coefficients between the amount of emissions of carbon dioxide and temperature of sod-podzolic, light gray podzolic sandy soils and gray loamy soil are respectively r = 0,57, r = 0,54 and 0,51