Введение
ГЛАВА 1. ВВЕДЕНИЕ В ПРОБЛЕМУ И ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ 5
1.1. Значение физиологического подхода в изучении экосистем 5
1.2. Углеродный баланс, основные термины и понятия 12
1.3. Криогенные экосистемы и их значение 14
1.4. Основные этапы изучения тундры, эволюция проблематики исследований и полученные результаты. Международная биологическая программа и современный
этап 28
ГЛАВА 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ, ИХ ОБСУЖДЕНИЕ. КРАТКИЕ ОПИСАНИЯ РАСТИТЕЛЬНОСТИ, ПОЧВ, РЕЛЬЕФА И КЛИМАТА ОСНОВНЫХ СТАЦИОНАРОВ .33
2.1. Источники оригинальной и литературной информации 33
2.2. Природные условия мест проведения полевых работ 35
2.3. Методы измерения газовых и тепловых потоков и сопутствующих метеорологических параметров 50
2.4. Методика оценки параметров активного слоя почвы 62
2.5. Методы исследования растительного покрова 65
2.6. Методики специальных исследований 67
2.7. Использование расчетных методов 72
2.8. Регрессионное моделирование углеродных потоков на стационаре «Тальник».. 77
2.9. Использование гео-информационного подхода 79
2.10. Приемы статистической обработки 87
ГЛАВА 3. ФАКТОРЫ, ПРИЗНАКИ, КОМПОНЕНТЫ И ГРАНИЦЫ КРИОГЕННЫХ ЭКОСИСТЕМ 89
3.1. Криогенные биогеоценозы, их особенности, разнообразие, распространение, типизация и сравнение с другими наземными экосистемами 89
3.2. Классификация и зонирование криогенных экосистем 113
3.2.1. Сравнительная роль абиотических факторов и почвенно-биоценотических признаков в зонировании криогенных экосистем 117
3.2.2. Классификация зональных криогенных экосистем методами дискриминантного анализа 128
3.2.3. Применение классификационных функций к горно-зональным и кочкарным сообществам 144
3.2.4. Факторные и пространственные «ниши» зональных сообществ криоэкосистем 152
3.2.5. Сравнение данных экспертного зонирования и результатов кластеризации криогенных сообществ 160
3.3. Необходимые и достаточные признаки криогенных экосистем 164
3.4. Заключение 169
ГЛАВА 4. ОБМЕННЫЕ ПРОЦЕССЫ В КРИОГЕННЫХ ЭКОСИСТЕМАХ: ЗНАЧЕНИЕ ПРОСТРАНСТВЕННОГО И ВРЕМЕННОГО МАСШТАБОВ... 173
4.1. Характерные скорости валовой продукции и разложения. Углеродный баланс, его суточная и сезонная динамика и основные предикторы. Влияние температуры, фотосинтетически активной радиации и роль запасов фитомассы. Температура и чистый поток С02: температурный порог направленности углеродного баланса 173
4.2. Валовое дыхание и его составляющие 207
4.3. Внутрисезонные изменения концентрации и запасов С02 в почве 223
4.4. Компоненты валовой первичной продукции 240
4.5. Сопряженность параметров углеродного цикла в разных пространственных
и временных масштабах 244
4.6. Активный и зимний периоды существования тундры. Зимняя эмиссия и дыхание 254
4.7. Участие метана в углеродном балансе криогенных экосистем 262
4.8. Годовой бюджет углерода в криогенных экосистемах 266
4.9. Энергетический баланс криоэкосистемы 277
4.10. Роль гидрологического режима. Влажность почвы и уровень надмерзлотных вод. Водный баланс 290
4.11. Факторы пространственно-временной изменчивости активного слоя многолетней мерзлоты. Значение почвенно-растительного покрова в энергобалансе тундры и сохранении мерзлоты 316
4.12. Заключение 332
ГЛАВА 5. РАЗВИТИЕ И РАВНОВЕСНОЕ СОСТОЯНИЕ КРИОГЕННЫХ ЭКОСИСТЕМ 342
5.1. Длительное существование криоэкосистемы как ландшафтного комплекса гидроморфных и автоморфных элементов. Существуют ли в тундрах циклические сукцессии с точки зрения С-баланса? Примеры предполагаемых циклических сукцессии на уровне элементов рельефа 342
5.2. Послепожарные сукцессии в южных кустарничковых тундрах. Скорость
восстановления основных потоков и резервуаров углерода 365
5.3. Модели углеродного баланса тундровых ландшафтов: зависимости, полученные для нано- и микромасштаба, подходят для макро- и мегамасштабов (регрессионный и гео-информационный подходы) 374
5.4. Изменения тундровых экосистем в результате длительного подогрева и избытка СОг в районах геотермальной активности: естественная модель потепления климата. 391
5.5. Заключение 397
ОСНОВНЫЕ ЗАКЛЮЧЕНИЯ 404
БЛАГОДАРНОСТИ 407
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 409
ПРИЛОЖЕНИЯ 436
