Восстановление напочвенного покрова верховых и бугристых болот севера Западной Сибири в ходе пирогенной сукцессии

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

Работа посвящена исследованию пирогенной сукцессии на торфяных болотах тайги и лесотундры Западной Сибири. Показано, что через 6–9 лет сукцессии на горевших участках видовое разнообразие сосудистых растений стало выше, а мохово-лишайникового яруса – ниже по сравнению с фоновыми сообществами. В выгоревших влажных понижениях лесотундры число видов мхов стало выше, чем в ненарушенных топях. Возобновление растительности произошло за счет типичных болотных видов. На бугристых торфяниках выгорание торфяной залежи почти до минерального ложа привело к появлению нехарактерных видов (Calamagrostis epigeios, Chamaenerion angustifolium, Salix myrtilloides) наряду с типичными. Восстановление мохового ковра шло благодаря колонизации торфа политриховыми (Polytrichum strictum, P. jensenii) и сфагновыми (Sphagnum fuscum, S. balticum, S. divinum, S. compactum, S. capillifolium) мхами в сходных пропорциях. Исключением стали топи лесотундры, где преобладали сфагновые мхи (S. riparium, S. fallax). В пределах одного болота фитоценозы характеризовались высокой мозаичностью в связи с пирогенным преобразованием микрорельефа и появлением местообитаний с разными условиями почвенной влажности. Проективное покрытие и запас фитомассы быстрее всего восстановились у травяно-кустарничкового яруса, медленнее – у мохового ковра. Минимальная скорость возобновления наблюдалась у лишайников, в связи с чем на обгоревших буграх лесотундры общий запас живой фитомассы был в разы ниже, чем на фоновых участках. Общий запас на других болотах приблизился к фоновым значениям.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

Н. Г. Коронатова

Сибирский научно-исследовательский институт сельского хозяйства и торфа – филиал Сибирского федерального научного центра агробиотехнологий РАН

Автор, ответственный за переписку.
Email: koronatova@issa-siberia.ru
Россия, ул. Гагарина, 3, Томск, 634050

В. А. Степанова

Сибирский научно-исследовательский институт сельского хозяйства и торфа – филиал Сибирского федерального научного центра агробиотехнологий РАН

Email: verastep1985@rambler.ru
Россия, ул. Гагарина, 3, Томск, 634050

Список литературы

  1. [Akhmet’eva et al.] Ахметьева Н.П., Михайлова А.В., Федорова Л.П. 2018. Восстановление растительности и почвенного покрова на начальной стадии зарастания гарей на выработанных торфяниках. – Лесоведение 2: 119–129. https://doi.org/10.7868/S0024114818020043
  2. Benscoter B.W. 2006. Post-fire bryophyte establishment in a continental bog. – J. Veg. Sci. 17: 647–652.
  3. Benscoter B.W., Vitt D.H. 2008. Spatial patterns and temporal trajectories of the bog ground layer along a post-fire chronosequence. – Ecosystems 11: 1054–1064. https://doi.org/10.1007/s10021-008-9178-4
  4. [Biologicheskaya…] Биологическая продуктивность травяных экосистем. 1988. Новосибирск. 134 с.
  5. Blier-Langdeau A., Rochefort L. 2016. Responce to fire of plant communities in a restored ombrotrophic peatland. – Proceed. 15th International Peat Congress. P. 439–443.
  6. Campeau S., Rochefort L. 1996. Sphagnum regeneration on bare peat surfaces: field and greenhouse experiment. – J. Appl. Ecoly. 33: 599–608.
  7. Clark P.J., Keith D.A., Vincent B.E., Letten A.D. 2015. Post-grazing and post-fire vegetation dynamics: long-term changes in mountain bogs reveal community resilience. – J. Veg. Sci. 26: 278–290. https://doi.org/10.1111/jvs.12239
  8. [Czerepanov] Черепанов С.К. 1995. Сосудистые растения России и сопредельных государств (в пределах бывшего СССР). СПб. 990 с.
  9. Groeneveld E.V.G., Rochefort L. 2002. Nursing plants in peatland restoration: on their potential use to alleviate frost heaving problems. – Suo 53(3-4): 73–85.
  10. Hassel K., Kyrkjeeide M.O., Yousefi N., Prestø T., Stenøien H.K., Shaw J.A., Flatberg K.I. 2018. Sphagnum divinum (sp. nov.) and S. medium Limpr. and their relationship to S. magellanicum Brid. – J. Bryol. 40: 197–222. https://doi.org/10.1080/03736687.2018.1474424
  11. Ignatov M.S., Afonina O.M., Ignatova E.A. et al. 2006. Check-list of mosses of East Europe and North Asia. – Arctoa. 15: 1–130. https://doi.org/10.15298/arctoa.15.01
  12. Kettridge N., Turetsky M., Sherwood J., Thompson D.K., Moller C.A., Benscoter B.W., Flannigan M.D., Wotton B.M., Waddington J.M. 2015. Moderate drop in water table increases peatland vulnerability to post-fire regime shift. – Scientific Reports. 5: 8063. https://doi.org/10.1038/srep08063
  13. Kim J.-S., Kug J.-S., Jeong S.-J., Park H., Schaepman-Strub G. 2020. Extensive fires in southeastern Siberian permafrost linked to preceding Arctic Oscillation. – Science Advances. 6(2): eaax3308. https://doi.org/10.1126/sciadv.aax3308
  14. Kimura H., Tsuyuzaki Sh. 2011. Fire severity affects vegetation and seed bank in a wetland. – Appl. Veg. Sci. 14: 350–357. https://doi.org/10.1111/j.1654-109X.2011.01126.x
  15. [Kopoteva] Копотева Т.А. 2019. Пирогенные сукцессии в моховом ярусе на мезотрофном болоте в Приамурье. – Бот. журн. 104(7): 1045–1058. https://doi.org/10.1134/S0006813619060103
  16. [Kopoteva, Kuptsova] Копотева Т.А., Купцова В.А. 2016. Влияние пожаров на функционирование фитоценозов торфяных болот Среднеамурской низменности. – Экология. 1: 14–21. https://doi.org/10.7868/S0367059715060086
  17. [Kosykh et al.] Косых Н.П., Миронычева-Токарева Н.П., Коронатова Н.Г., Вишнякова Е.К. 2024. Продуктивность растительных сообществ Бакчарского болота на начальных этапах пирогенной сукцессии (южная тайга Западной Сибири). – Экология. 3: 187–199. https://doi.org/10.31857/S0367059724030032
  18. Kuhry P. 1994. The role of fire in the development of Sphagnum-dominated peatlands in western boreal Canada. – J. Ecol. 82: 899–910.
  19. Lavoie K., Pellerin P. 2007. Fires in temperate peatlands (southern Quebec): past and recent trends. – Can. J. Bot. 85(3): 263–272. https://doi.org/10.1139/B07-012
  20. Loisel J., van Bellen S., Pelletier L., Talbot J., Hugelius G., Karran D., Yu Z., Nichols J. and Holmquist J. 2016. Insights and issues with estimating northern peatland carbon stocks and fluxes since the Last Glacial Maximum. – Earth-Science Rev. https://doi.org/10.1016/j.earscirev.2016.12.001
  21. Lukenbach V.C., Devito K.J., Kettridge N., Petrone R.M., Waddington J.M. 2015. Hydrogeological controls on post-fire moss recovery in peatlands. – J. Hydrology. 530: 405–418. https://doi.org/10.1016/j.jhydrol.2015.09.075
  22. Magnan G., Lavoie M., Payette S. 2012. Impact of fire on long-term vegetation dynamics of ombrotrophic peatlands in northwestern Québec, Canada. – Quaternary Research. 77(1): 110–121. https://doi.org/10.1016/j.yqres.2011.10.006
  23. Marcisz K., Galka M., Pietrala P., Miotk-Szpiganowicz G., Obremska M., Tobolski K., Lamentowicz M. 2017. Fire activity and hydrological dynamics in the past 5700 years reconstructed from Sphagnum peatlands along the oceanic-continental climatic gradient in northern Poland. – Quaternary Sci. Rev. 177: 145–157. https://doi.org/10.1016/j.quascirev.2017.10.018
  24. Minayeva T., Sirin A.A., Stracher G.B. 2013. The peat fires of Russia. – In: Coal and Peat Fires. A Global Perspective. 2. Elsevier, Amsterdam. P. 375–394.
  25. [Novikov, Usova] Новиков С.М., Усова Л.И. 2000. Новые данные о площади болот и запасах торфа на территории России. – В кн.: Динамика болотных экосистем Северной Евразии в голоцене. Петрозаводск. С. 49–52.
  26. Price J.S., Whitehead G.S. 2004. The influence of past and present hydrological conditions on Sphagnum recolonization and succession in a block-cut bog, Quebec. – Hydrol. Proc. 328: 315–328. https://doi.org/10.1002/hyp.1377
  27. Santesson R., Moberg R., Nordin A., Tønsberg T., Vitikainen O. 2004. Lichen-forming and lichenicolous fungi of Fennosñandia. Uppsala. 359 p.
  28. Sherwood J.H., Kettridge N., Thompson D.K., Morris P.J., Silins U., Waddington J.M. 2013. Effect of drainage and wildfire on peat hydrophysical properties. – Hydrol. Proc. 27: 1866–1874. https://doi.org/10.1002/hyp.9820
  29. [Sinyutkina et al.] Синюткина А.А., Гашкова Л.П., Харанжевская Ю.А. 2024. Пирогенное изменение болотной растительности и торфа в Западной Сибири. – Вестн. Моск. ун-та. Сер. 5. Геогр. 79(1): 78–88. https://doi.org/10.55959/MSU0579-9414.5.79.1.6
  30. Thompson D.K., Waddington J.M. 2013. Peat properties and water retention in boreal forested peatlands subject to wildfire. – Water Resources Research. 49: 3651–3658. https://doi.org/10.1002/wrcr.20278
  31. Tuittila E.-S., Väliranta M., Laine J., Korhola A. 2007. Quantifying patterns and controls of mire vegetation succession in a southern boreal bog in Finland using partial ordinations. – J. Veg. Sci. 18: 891–902.
  32. Turetsky M.R., Kane E., Harden J., Ottmar R.D., Manies K.L., Hoy E., Kasischke E.S. 2011. Recent acceleration of biomass burning and carbon losses in Alaskan forests and peatlands. – Nature Geosci. 4: 27–31. https://doi.org/10.1038/ngeo1027
  33. [Vomperskii et al.] Вомперский С.Э., Глухова Т.В., Смагина М.В., Ковалев А.Г. 2007. Условия и последствия пожаров в сосняках на осушенных болотах. – Лесоведение. 6: 35–44.
  34. Wieder R.K., Scott K.D., Kamminga K., Vile M.A., Vitt D.H., Bone T., Xu b., Benscoter B.W., Bhatti J.S. 2009. Postfire carbon balance in boreal bogs of Alberta, Canada. – Global Change Biology. 15: 63–81. https://doi.org/10.1111/j.1365-2486.2008.01756.x
  35. Yu Z.C. 2012. Northern peatland carbon stocks and dynamics: a review. – Biogeoscie. 9: 4071–4085. https://doi.org/10.5194/bg-9-4071-2012
  36. Zoltai S.C., L.A. Morrissey, G.P. Livingston and W.J. de Groot. 1998. Effects of fires on carbon cycling in North American boreal peatlands. – Environ. Rev. 6. PP: 13–24.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Расположение изучаемых болот на территории Западной Сибири: 1 – Пангоды, 2 – Усть-Бакчарского, 3 – Бакчарского.

Скачать (511KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Запасы надземной фитомассы сосудистых растений на болотах: a – Бакчарском, b – Усть-Бакчарском, c – Пангоды (бугры), d – Пангоды (мочажины). 1 – кустарнички, 2 – травы, 3 – деревья.

Скачать (228KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Запасы надземной мортмассы растений на болотах: a – Бакчарском, b – Усть-Бакчарском, c – Пангоды (бугры), d – Пангоды (мочажины). 1 – подстилка: горелые части, 2 – сухостой: горелые части, 3 – подстилка: негорелые части, 4 – сухостой: негорелые части.

Скачать (298KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Запасы фитомассы мхов и лишайников на болотах: a – Бакчарском, b – Усть-Бакчарском, c – Пангоды (бугры), d – Пангоды (мочажины). 1 – сфагновые мхи, 2 – политриховые мхи + Warnstorfia fluitans, 3 – лишайники.

Скачать (401KB)
Метаданные
6. Рис. 5. Общий запас живой и мертвой надземной растительной биомассы на болотах: a – Бакчарском, b – Усть-Бакчарском, c – Пангоды (бугры), d – Пангоды (мочажины). 1 – мортмасса, 2 – фитомасса.

Скачать (481KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2025