Оценка влияния метеорологических условий на баланс углекислого газа в полупустынях Узбекистана

Ольга Эдуардовна Суховеева; Мухтор Гаффарович Насыров

Авторы

Ольга Эдуардовна Суховеева Институт географии РАН
Мухтор Гаффарович Насыров Самаркандский государственный университет

Ключевые слова:

полупустыни Узбекистана, баланс углекислого газа, отношение Боуэна

Аннотация

Обработаны данные микрометеорологических наблюдений, основанных на отношении Боуэна, и выявлены статистические закономерности изменения баланса углекислого газа в зависимости от условий окружающей среды. Использовались корреляционный, регрессионный, кластерный и факторный методы анализа. Определено, что полупустыни Узбекистана являются источником углекислого газа для атмосферы со средней интенсивностью его поступления 3,06 ± 1,12 г С м-2 сут-1. Доказано, что интенсивность эмиссии углекислого газа прямо пропорциональна температурно-радиационным условиям, но обратно пропорциональна влажностному фактору, в частности, осадкам, которые меняют направление потока диоксида углерода с эмиссии на кратковременное поглощение. Рассчитано, что от погодно-климатических условий в полупустынях зависит не более 16% дисперсии потока СО2. Отмечена ключевая роль температуры в образовании парниковых газов в аридном климате.doi 10.17072/2079-7877-2018-1-95-105Поступила в редакцию: 08.08.2017

Биографии авторов

Ольга Эдуардовна Суховеева, Институт географии РАН

младший научный сотрудниклаборатории антропогенных изменений климатической системы

Мухтор Гаффарович Насыров, Самаркандский государственный университет

доктор биологических наук, профессор начальник отдела международных связей

Библиографические ссылки

Бурба Г.Г., Курбатова Ю.А., Куричева О.А., Авилов В.К., Мамкин В.В. Метод турбулентных пульсаций: краткое практическое руководство. М.: LI-COR Biosciences, РАН, Институт проблем экологии и эволюции им. А.Н. Северцова, 2016. 223 с.

Задорожний А.Н., Семенов М.В., Ходжаева А.К., Семенов В.М. Почвенные процессы продукции, потребления и эмиссии парниковых газов // Агрохимия. 2010. №10. С. 75–92.

Камышова Г.Н., Корсак В.В., Фалькович А.С., Холуденева О.Ю. Математическое моделирование в компонентах природы. Саратов: Изд-во СГАУ, 2012. 161 с.

Ольчев А.В. Потоки СО2 и Н2О в лесных экосистемах в условиях изменяющегося климата (оценка с применением математических моделей): автореф. … д-ра биол. наук. М., 2015. 51 с.

Романовская А.А., Карабань Р.Т. Региональные особенности баланса углерода почв на кормовых угодьях России // Известия РАН. Сер. Географическая. 2008. №4. С. 96–104.

Тэйл Г. Экономические прогнозы и принятие решений. М.: Статистика, 1977. 282 с.

Чебакова Н.М., Выгодская Н.Н., Арнет А., Белелли Маркезини Л., Курбатова Ю.А., Парфенова Е.И., Валентини Р., Верховец С.В., Ваганов Е.А., Шульце Е.Д. Энерго-массообмен и продуктивность основных экосистем Сибири (по результатам измерений методом турбулентных пульсаций). 2. Углеродный обмен и продуктивность // Известия РАН. Сер. Биологическая. 2014. №1. С. 65–75.

Bowen I.S. The ratio of heat losses by conduction and by evaporation from any water surface // Physical Review Journals. 1926. V. 27. Is. 6. P. 779–787.

Bowen ratio instrumentation. Instruction manual. Campbell Scientific, 2005. 36 p.

O’Dell D., Sauer T.J., Hicks B.B., Lambert D.M., Smith D.R., Bruns W., Basson A., Marake M.V., Walker F., Wilcox M.D. Jr., Eash N.S. Bowen ratio energy balance measurement of carbon dioxide (CO2) fluxes of no-till and conventional tillage agriculture in Lesotho // Open Journal of Soil Science. 2014. №4. P. 87–97.

Dugas W.A. Micrometeorological and chamber measurements of CO2 flux from bare soil // Agricultural and Forest Meteorology. 1993. №67. P.115–128.

Follett R., Mooney S., Morgan J., Paustian K., Allen Jr. L.H., Archibeque S., Baker,J.M., Del Grosso S.J., Derner J., Dijkstra F., Franzluebbers A.J., Janzen H., Kurkalova L.A., McCarl B.A., Ogle S., Parton W.J., Peterson J.M., Rice C.W., Robertson G.P. Carbon sequestration and greenhouse gas fluxes in agriculture: challenges and opportunities. Ames: Council for Agricultural Science and Technology (CAST), 2011. 105 p.

Golubyatnikov L.L., Svirezhev Yu.M. Life-cycle model of terrestrial carbon exchange // Ecological Modelling. 2008. V. 213. P. 202–208.

Held A.A., Steduto P., Orgaz F., Matista A., Hsiao T.C. Bowen ratio/energy balance technique for estimating crop net CO2 assimilation, and comparison with a canopy chamber // Theoretical and Applied Climatology. 1990. №42. P. 203–213.

Houghton R.A. Balancing the global carbon budget // Annual Review of Earth and Planetary Sciences. 2007. №35. P. 313–347.

Jain A., Yang X., Kheshgi H., McGuire A.D., Post W., Kicklighter D. Nitrogen attenuation of terrestrial carbon cycle response to global environmental factors // Global Biogeochemistry Cycles. 2009. V. 23. GB4028.

Luo Y., Zhou X. Soil respiration and the environment. Burlington: Academ. Press, 2006. 316 p.

McGinn S.M., King K.M. Simultaneous measurements of heat, water vapour and CO2 fluxes above alfalfa and maize // Agricultural and Forest Meteorology. 1990. №49. P. 331–349.

Nash J.E., Sutcliffe J.V. River flow forecasting through conceptual models part I - A discussion of principles //Journal of hydrology. 1970. V. 10. №3. P. 282–290.

Scott R.L., Hamerlynck E.P., Jenerette G.D., Moran M.S., Barron-Gafford G.A. Carbon dioxide exchange in a semidesert grassland through drought-induced vegetation change // Journal of geophysical research. 2010. V. 115. Is. G3. URL: http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1029/2010JG001348/epdf (дата обращения: 20.07.2017).

StatSoft. (а) Электронный учебник по статистике. М.: StatSoft, 2012. URL: http://www.statsoft.ru/home/textbook/default.htm (дата обращения: 20.07.2017).

StatSoft. (б) Электронный учебник по статистике. М.: StatSoft, 2012. URL: http://statsoft.ru/home/textbook/modules/stcluan.html (дата обращения: 20.07.2017).

Thornton P.E., Lamarque J.F., Rosenbloom N.A., Mahowald N.M. Influence of carbon-nitrogen cycle coupling on land model response to CO2 fertilization and climate variability // Global Biogeochemistry Cycles. 2007. V. 21. GB4018.

Wania R., Meissner K.J., M. Eby M., Arora V.K., Ross I., Weaver A.J. Carbon-nitrogen feedbacks in the UVic ESCM // Geoscientific Model Development. 2012. V. 5. P. 1137–1160.

Zaehle S., Friend A.D. Carbon and nitrogen cycle dynamics in the O-CN land surface model: 1. Model description, site-scale evaluation, and sensitivity to parameter estimates // Global Biogeochemistry Cycles. 2010. V. 24. GB1005.