Растительное вещество высокогорных болот республики Тыва

Цель данной работы состояла в получении качественно новой информации о компонентах и процессах углеродного цикла в болотных экосистемах горных районов, их количественном описании, что поможет разработать единую систему балансовых расчетов, которая, в свою очередь, позволит делать прогностические оценки при воздействии на болотную систему.

Под высокогорьями понимается территория, которая лежит выше верхней границы леса. Эта граница зависит от расположения горных хребтов и проходит на разных высотах. Так, в северных и северо-восточных районах республики Тыва (Западные и Восточные Саяны) верхняя граница леса, и, следовательно, нижняя граница тундрово-болотно-лугового пояса, приурочена к абсолютной высоте 1800 м над ур. м.; в центральных массивах (Танну-Ола) – к 2100-2200 м над ур. м., на юго-западе (Монгун-Тайга) высокогорные болота (рис. 1) и тундры появляются на высоте 2400 м над ур. м. По растительному покрову этот пояс неоднороден, и включает, кроме болотных, луговые, кустарниковые, тундровые экосистемы, которые не имеют сплошного, поясного распространения, чередуясь между собой то большими, то меньшими площадями в пределах одних и тех же высот.

Рисунок 1 - Плоскобугристое высокогорное болото Кара-Суг

Рисунок 2 - Сотрудники ИПА СО РАН на перевале Саянский

Научно-исследовательские работы по определению продуктивности мерзлотных высокогорных болот проводились сотрудниками лаборатории биогеоценологии совместно с коллегами из Тувинского государственного университета на плоскобугристом высокогорном болоте Кара-Суг (рис. 2).

Болото находится на южном склоне долины реки Адыр-Хем, протекающей через плато Алаш (51.691500˚ с.ш., 89.951536˚в.д.). Алашское нагорье представляет собой скалистую равнину (плато) с отдельными альпийскими вершинами, расчлененную глубокими долинами рек Алаш и Ак-Суг. Абсолютные высоты возвышенностей в бассейне реки Ак-Суг колеблются от 1120 до 3122 м над ур. м. Участок исследования расположен в среднегорном поясе на высоте 1850 м над ур. м. Высота бугров колеблется в пределах 50–70 см, поверхность покрыта кочками мхов, образующих мозаику пятен различного диаметра. Мерзлота начинается с глубины 20 см (рис. 3).

Рисунок 3 - Растительность бугра высокогорного болота Кара-Суг

Растительность на участке исследования зависит от рельефа местности, наличия вечной мерзлоты и пойменной эрозии. Кустарниковый ярус представлен березой карликовой (Betula rotundifolia) с отдельными ивами. Они образуют над буграми густой кустарниковый покров. Покрытие трав (Carex altaica, Kobresia myosuroides) не превышает 10%. Моховой ярус представлен в основном сфагновыми (Sphagnum russowii, S. angustifolium, S. rubellum) и зелеными мхами (Aulacomnium palustre, A. turgidum, Polytrichum strictum, P. commune, Tomenthypnum nitens, виды Hylocomium и Dicranum).

Живая надземная и подземная фитомасса на бугре в среднем составляет 1910 г/м². Живые корни составляют 75% от общего количества растительного вещества. Доля фитомассы мхов составляет 20% от общего количества. На мерзлых буграх лесотундры запасы фитомассы достигают максимальной величины и могут колебаться от 1000 до 3100 г/м².

Чистая первичная продукция (NPP) складывается из надземной продукции трав (ANP трав), кустарничков (ANP кустарничков), продукции подземных органов (BNP) и продукции приземного слоя (ANP мхов). Надземная продукция трав представляет собой фракцию фотосинтезирующей фитомассы. Надземная продукция кустарничков состоит из прироста веток текущего года с растущими на них листьями Подземная продукция осок, пушиц, разнотравья и кустарничков определяется по приросту текущего года корней, корневищ и узлов кущения (Косых, Миронычева-Токарева, Блейтен, 2003). Болота на мерзлоте представляют собой комплексный микроландшафт, особенности которого проявляется в структуре приземного слоя. Продукция сфагновых мхов является функцией плотности мохового покрова и веса линейного прироста 1 стебля.

Чистая первичная продукция бугров плоскобугристого болота в среднем составляет 726 г/м² в год и колеблется в пределах от 590 до 854 г/м² в год (рис. 4). При сравнении запасов и продукции растительного вещества высокогорных плоскобугристых болот и плоскобугристых болот лесотундры можно отметить следующее: продукция (NPP) болотных экосистем лесотундры имеет больший разброс величин, нежели в высокогорных болотах. Она колеблется от 250 до 900 г/м² в год

Рисунок 4 - Чистая первичная продукция мерзлотного бугра высокогорного болота