Постпирогенная трансформация поглощения элементов растениями болот таёжной и лесотундровой зон Западной Сибири

Abstract

Актуальность. Природные пожары кардинально меняют условия существования экосистем. Процесс восстановления экосистемы растягивается на многие годы, зависит от многих факторов и нуждается в изучении. На болоте индикатором трансформации биогеохимических циклов может служить химический состав торфа и растений постпирогенных участков. Цель. Сравнить интенсивность поглощения элементов растениями-доминантами каждого яруса на ненарушенных и постпирогенных болотах разных регионов спустя 6-8 лет после пожара. Методы. Использовались сравнительно-географические, экспедиционные методы, методы ландшафтных описаний ключевых участков, сопряжённого анализа, биогеохимические, статистические и некоторые другие. Результаты и выводы. Представлены результаты исследований постпирогенных участков болот, расположенных в таёжной и лесотундровой зонах Западной Сибири. На трёх болотных массивах, два из которых расположены в таёжной зоне и один в лесотундре, отобраны образцы растений-доминантов каждого яруса и торфа в корнеобитаемом слое на фоновом и постпирогенном участках. В отобранных образцах проводилось определение концентрации Na, Mg, P, K, Ca, Mn, Fe, Cu, Zn, Cd и Pb. Обнаружено, что характерной особенностью постпирогенных участков болот является повышенное содержание Zn и Cd в растениях и торфе, по сравнению с фоновыми болотами. При сравнении интенсивности поглощения установлено, что характерной особенностью постпирогенных участков является увеличение коэффициента биологического поглощения Cd и уменьшение коэффициента биологического поглощения Mn. В результате исследования выяснилось, что постпирогенная трансформация выражается в количественном изменении химического состава торфа и растений, причём у каждого вида обнаружились особенности поглощения элементов в разных геохимических условиях

Relevance. Wildfires dramatically change the conditions for the existence of ecosystems. Ecosystem restoration stretches for many years and depends on many factors. In the mire, the chemical composition of peat and plants in postpyrogenic sites serves as an indicator of the transformation of biogeochemical cycles. Aim. To compare the intensity of element absorption by plants-dominants of each tier in pristine and post-pyrogenic mires of different regions 6-8 years after the fire. Methods. Comparative-geographical, expeditionary, landscape descriptions of key sites, conjugate analysis, biogeochemical, statistical and some other methods. Results and conclusions. The paper presents the results of studies of post-pyrogenic sites of mires located in the taiga and forest-tundra zone of Western Siberia. In three mires, two of which are located in the taiga zone and one in the forest-tundra, the authors have collected the samples of dominant plants of each tier and peat in the root zone in the pristine and post-pyrogenic sites. In the collected samples, we determined the concentration of Na, Mg, P, K, Ca, Mn, Fe, Cu, Zn, Cd and Pb. We found that a characteristic feature of the post-pyrogenic sites of the mires is an increased content of Zn and Cd in plants and peat, compared to the pristine mires. When comparing the intensity of absorption of elements, we found that in the post-pyrogenic sites, the biological absorption coefficient of Cd increases and the biological absorption coefficient of Mn decreases. We found that post-pyrogenic transformation is expressed in a quantitative change in the chemical composition of peat and plants, and for each species we found features of element absorption in different geochemical conditions