Особенности химического состава вод и торфа на периферии Васюганского болота как показатель водообмена на границе лес-болото

Abstract

Актуальность исследования определяется важностью изучения водообмена на границах крупных болотных массивов Западной Сибири для прогноза процессов заболачивания территории и миграции веществ в условиях изменения климата. Цель: оценить вариацию химического состава вод и торфа в заболоченном лесу на периферии Васюганского болота как показатель тенденций изменения водообмена и миграции веществ на границе лес-болото в условиях изменения климата. Объекты: северо-восточный участок Васюганского болота в районе с. Полынянка Бакчарского района Томской области. Методы. Лабораторное изучение химического состава болотных вод и торфа проводилось методами титриметрии, спектрофотометрии, пламенной фотометрии в Лабораторно-аналитическом центре Сибирского научно-исследовательского института сельского хозяйства и торфа - филиале Сибирского федерального научного центра агробиотехнологий РАН. Статистический анализ данных проводился с применением кластерного анализа и метода главных компонент. Результаты. Анализ данных показал повышение концентрации Са2+, Mg2+, Na+, HCO3-, Cl-, Feобщ в химическом составе вод в заболоченном лесу, что свидетельствует об активности процессов заболачивания на границах Васюганского болота с участием грунтовых вод и снижении влияния атмосферных вод, сбрасываемых с болотного массива. В верхних слоях торфяной залежи на ключевых участках в заболоченном лесу отмечается повышение содержания К2О, MgO, N-NH4+ и N-NO-3, что связано с процессами разложения растительных остатков и их минерализацией в условиях периодического обсыхания при снижении уровня воды. Как следствие в водах в заболоченном лесу отмечается высокое содержание органических веществ, что приводит к росту концентраций Сорг в речных водах. Исследования показали, что зона контакта лес-болото и заболоченный лес, примыкающий к исследуемому участку Васюганского болота, вносит существенный вклад в общий объем выноса Сорг с исследуемой территории, что важно учитывать в общем балансе углерода

Relevance. Importance of studying water exchange at the boundaries of large mire complex in Western Siberia to predict mire formation of the territory and migration of substances in the conditions of climate change. Aim. To assess variation in water and peat chemical composition in the Great Vasyugan Mire marginal area as an indicator of water exchange trends, mineral and organic substances release in climate change conditions. Objects. Nоrtheastern part оf the Great Vasyugan Mire clоse tо Pоlynyanka village, Bakchar district, Tоmsk regiоn. Methods. Laboratory analysis of the water chemical composition was carried out by titrimetry, spectrophotometry, and flame photometry at the Laboratory and Analytical Center of the Siberian Research Institute of Agriculture and Peat. Statistical analysis of the data was carried out using cluster analysis and principal component analysis. Results. Studies showed an increase in the concentration of Са2+, Mg2+, Na+, HCO3-, Cl-, Fetotal in water at the swamp forest area, which indicates the activity of mire formation at the boundaries of the Great Vasyugan Mire with the participation of groundwater and decrease in atmospheric water impact. In the upper layers of the peat deposit in key areas in the swamp forest, an increase in the content of К2О, MgO, N-NH4+ и N-NO3- is noted. This is associated with decomposition of plant residues and their mineralization in dry conditions. As a result, high content dissolved organic carbon is noted in the waters at swamp forest area, which leads to an increase it concentration in river waters. Studies shown that the forest-swamp contact zone of the Great Vasyugan Mire makes a significant contribution to the total volume of dissolved organic carbon removal from the studied area, which is important to take into account in carbon balance calculation