Рус Eng Cn Перевести страницу на:  
Please select your language to translate the article


You can just close the window to don't translate
Библиотека
ваш профиль

Вернуться к содержанию

Арктика и Антарктика
Правильная ссылка на статью:

Соотношение углерода и азота и вариации стабильных изотопов углерода в торфе, перекрывающем пальза у поселка Елецкий

Васильчук Алла Константиновна

доктор географических наук

ведущий научный сотрудник, Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова (МГУ)

119991, Россия, г. Москва, ул. Ленинские Горы, ГСП-1, 1, географический факультет, НИЛ геоэкологии Севера

Vasil'chuk Alla Constantinovna

Doctor of Geography

Leading Research Fellow, Laboratory of Geoecology of the Northern Territories, Faculty of Geography, Lomonosov Moscow State University

119991, Russia, g. Moscow, Leninskie Gory, GSP-1, 1,, geograficheskii fakul'tet, NIL geoekologii Severa

alla-vasilch@yandex.ru
Другие публикации этого автора
 

 
Васильчук Юрий Кириллович

ORCID: 0000-0001-5847-5568

доктор геолого-минералогических наук

профессор, кафедра геохимии ландшафтов и географии почв, Московский государственный университет им. М.В.Ломоносова

119991, Россия, г. Г Москва, ул. Leninskie Gory,, 1, оф. 2009

Vasil'chuk Yurij Kirillovich

Doctor of Geology and Mineralogy

Professor, Department of Landscape Geochemistry and Soil Geography, Lomonosov Moscow State University

119991, Russia, Moscow, Leninskie Gory str.,, 1, of. 2009

vasilch_geo@mail.ru
Буданцева Надежда Аркадьевна

ORCID: 0000-0003-4292-5709

кандидат географических наук

старший научный сотрудник, кафедра геохимии ландшафтов и географии почв, географический факультет, Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова

119991, Россия, г. Москва, ул. Ленинские Горы, 1, оф. 2007

Budantseva Nadine Arkad'evna

PhD in Geography

Senior Scientific Associate, Department of Landscape Geochemistry and Soil Geography, Faculty of Geography, Lomonosov Moscow State University

119991, Russia, Moscow, Leninskie Gory str., 1, office 2007

nadin.budanceva@mail.ru
Другие публикации этого автора
 

 
Блудушкина Любовь Бахтияровна

ORCID: 0000-0003-2422-8790

инженер, Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова, географический факультет, кафедра геохимии ландшафтов и географии почв

119991, Россия, г. Moscow, ул. Leninsky Gory, 1, оф. 2007

Bludushkina Lyubov' Bakhtiyarovna

Engineer, Department of Landscape Geochemistry and Soil Geography, Faculty of Geography, Lomonosov Moscow State University

119991, Leninsky Gory, 1, office 2007, Moscow, Russia

bludushkina19@mail.ru
Васильчук Джессика Юрьевна

ORCID: 0000-0002-4855-8316

младший научный сотрудник, кафедра геохимии ландшафтов и географии почв, географический факультет, Московский государственный университет им. М.В.Ломоносова

119991, Россия, Москва область, г. Moscow, ул. Ленинские Горы, 1, оф. 2007

Vasil'chuk Jessica Yur'evna

Junior Researcher, Department of Landscape Geochemistry and Soil Geography, Faculty of Geography, Lomonosov Moscow State University

119991, Leninskie Gory 1, office 2007, Moscow, Russia

jessica.vasilchuk@gmail.com
Другие публикации этого автора
 

 
Гинзбург Александр Павлович

бакалавр, кафедра геохимии ландшафтов и географии почв, Московский государственный университет имени М.В.Ломоносова, географический факультет

119991, Россия, г. Москва, ул. Ленинские Горы, 1, оф. 2007

Ginzburg Alexander Pavlovich

Bachelor, Department of Landscape Geochemistry and Soil Geography, Faculty of Geography, Lomonosov Moscow State University

119991, Russia, Moscow, Leninskie Gory, 1, office 2007

alexandrginzburg13154@yandex.ru
Слышкина Елена Сергеевна

Начальник лаборатории, АО "Атомэнергопроект"

119234, Россия, г. Москва, ул. Подольских Курсантов, 1, оф. 250

Slyshkina Helen Sergeevna

Head of the Laboratory, JSC Atomenergoproekt

119234, Podol'skikh Kursantov str., 1, office 250, Moscow, Russia

lena.slyshkina@gmail.com
Другие публикации этого автора
 

 

DOI:

10.7256/2453-8922.2022.3.38834

EDN:

JICZQM

Дата направления статьи в редакцию:

24-09-2022


Дата публикации:

31-10-2022


Аннотация: Торфяной покров пальза - архив высокого качества геохимических и биохимических условий времени его формирования. Бугристый торфяник Елецкий исследован на северо-востоке Большеземельской тундры (67°16′ с.ш., 63°39′ в.д.). Детально изучены пальза высотой от 1,5 до 4 м. В торфе определено содержание углерода и азота, а также изотопный состав углерода. Проведен анализ содержания углерода и азота в растениях, произрастающих как на поверхности бугров пучения, так и в понижениях между буграми. Согласно ранее полученным радиоуглеродным датировкам, пальза в пределах исследованного массива имеют голоценовый возраст. Торф на буграх пучения характеризуется более высокими значениями содержания углерода и азота, чем современная растительность и торф увлажненных понижений между буграми. Исследования пальза-массива Елецкий показали, что изотопный состав углерода в пальза-массиве Елецкий определяется прежде всего ботаническим составом растительных остатков. Различий в изотопном составе торфа при переходе от талого торфа к мерзлому не прослеживается. Степень разложения торфа на изотопном составе торфа не прослеживается. По сравнению с литальза в условиях пальза доступный микроорганизмам и растениям азот перерабатывается гораздо активнее. Поскольку в изученном торфе пальза максимальному значению δ13С соответствует локальный минимум содержания азота и локальный максимум содержания углерода, а также максимальное значение C/N, торф из этого интервала соответствует мезотельму – граничному слою между акротельмом и катотельмом, Полученные результаты указывают на высокую степень обводнения массива Елецкий в целом в процессе аккумуляции торфа и преимущественно анаэробные условия его разложения.


Ключевые слова:

многолетнемерзлые породы, торфяно-минеральные бугры пучения, пальза, углерод, азот, стабильные изотопы углерода, соотношение углерод-азот, Елецкий, Большеземельская тундра, северо-восток Европы

Работа выполнена в рамках фундаментальной госбюджетной темы "Эволюция, современное состояние и прогноз развития береговой зоны Российской Арктики (ГЗ)", номер ЦИТИС: 121051100167-1

Abstract: Palsas and peat plateaus have an important role in the bio- and geodiversity of Northern environments. The peat of the palsa is an archive of geochemical and biochemical conditions of high quality. The palsa peat bog of Eletsky was studied in the north-east of the Bolshezemelskaya tundra (67°16′ N, 63°39′ E). Palsa of 1.5 to 4 m height were studied in detail. The content of carbon and nitrogen in the peat has been determined, as well as the isotopic composition of carbon. The analysis of the carbon and nitrogen content in plants growing both on the surface of the heave mounds and in the depressions between the mounds was carried out. Variations in C/N values indicate changes in the peat moor humidification regime and the rate of peat decomposition. The results obtained indicate a high degree of watering of the Eletsky massif as a whole during the accumulation of peat and mainly anaerobic conditions of its decomposition. It was found that the change of plant associations also affected the value of C/N. Studies of the Eletsky palsa peat bog have shown that the isotopic composition of carbon is determined primarily by the botanical composition of plant remains. New ecological niches are formed in the process of palsa growth, some plant communities are replaced by others. There was not detected difference of the isotopic composition of thawed and frozen peat.


Keywords:

permafrost, peat-mineral heaving mounds, palsa, carbon, nitrogen, carbon stable isotope, carbon-nitrogen ratio, Eletsky, Bolshezemelskaya tundra, northeast Europe

Введение

В настоящее время динамика бугристых торфяников вызывает у исследователей повышенный интерес поскольку бугры пучения – пальза − являются надежным индикатором изменения состояния многолетнемерзлых торфяников. Продуктивность тундровых ландшафтов, связана с изменениями содержания азота и углерода в торфе в процессе промерзания−оттаивания. Торфяники Арктики и Субарктики − огромный резервуар углерода, который оценивается 415 ± 150 петаграмм (1 грамм равен 1 × 10-15 петаграмм) углерода[1]. В других работах с учетом едомных толщ резервуар углерода в Арктике оценивается еще выше до 1055 петаграмм[2,3], что составляет 35‐70% всего органического почвенного углерода [4]. Содержание азота в торфяниках оценивается величиной в 10 ± 7 петаграмм[1]. Большая часть углерода высокоширотных торфяников, по некоторым оценкам это 277‐800 петаграмм в настоящее время являются мнтоголетнемерзлыми и не подвергаются разложению[3]. Возраст торфяного покрова пальза надежно определяется радиоуглеродным методом, что дает возможность временной привязки геохимических и биохимических данных. Степень разложения торфа в процессе деградации многолетнемерзлых пород оценивается с использованием изотопного анализа углерода торфа [5,6,7,8]. Анализ содержания углерода и азота позволяет с большой степенью уверенности определять историю развития торфяной толщи. Возможность оценки развития пальза-массива Елецкий на основе данных по содержанию углерода и азота, а также изотопного состава торфа − задача данного исследования.

Район исследований и отбор образцов

Посёлок Елецкий (67°02' с.ш. и 64°12' в.д.) расположен в Европейской части Полярного Урала в 52 км к югу от Воркуты. Регион находится на границе устойчивой сибирской антициклонной области и районов, подверженных действию атлантических теплых циклонов. Поэтому климат неустойчивый с сильными снегопадами, метелями и суровыми морозами. Период отрицательных температур − с октября по март. По данным метеостанции Елецкая в интервале 1959−2022 гг., минимальная среднегодовая температура отмечена в 1998 г. −8,3⁰С; среднее значение этого показателя −4.9⁰С, максимальное −0.8⁰С в 2020 г. Наиболее низкая среднесуточная температура наблюдалась в феврале 1966 г. −30⁰С, и феврале 1998 г. −29.6⁰С; среднесуточная январская температура составила −19.7⁰С, средняя температура трех зимних месяцев −18.2⁰С. Максимальная среднесуточная температура +18.3⁰С зафиксирована в июле 2007 г., средняя июльская температура +13.7⁰С, за период наблюдений не зафиксировано среднесуточной июльской температуры ниже +7.6⁰С, которая наблюдалась в 1997 г., средняя температура трех летних месяцев составила +10.5⁰С. Максимальная сумма осадков 910 мм/год наблюдалась в 1975 г., минимальная - 391 мм/год в 1985г., среднее значение этого показателя - 607.4 мм/год [9]. Вблизи массива пальза находятся р. Уса и ее приток р. Елец. По данным ФГБУ "Северное УГМС" среднегодовой расход воды р.Уса - 1310 м³/с, наибольший - 21500 м³/с (июнь), наименьший - 43,9 м³/с (апрель). Ледостав в октябре - 1-й половине ноября, вскрывается в мае-июне. Питание снеговое и дождевое. На р. Усе по данным ФГБУ "Северное УГМС", интенсивность подъемов воды составляет от 40 до 120 см, на пойме р.Уса период стояния половодных вод длится с середины мая до первой декады июня[10].
В районе пальза-массива Елецкий зональная растительность в связи с отсутствием соответствующих местообитаний практически не представлена. Господствуют сообщества выпуклобугристых и плоскобугристых торфяников, травяно-моховых болот, представляющих интразональную растительность. Лиственничные редколесья с участием березы (Piceaobovata, Betula tortuosa) низкорослыми, с куртинным подлеском из Betula nana, с мозаичным долгомошно-зеленомошным и кустарничковым покровом встречаются на окраинных частях торфяников[11]. Пальза-массив Елецкий сформировался в пределах бывшей озерной котловины. В пределах котловины обнаружены более 20 пальза (рис. 1). Они равномерно распределены по площади котловины, в плане пальза чаще имеют овальную форму, реже − округлую, их размеры примерно от 1.5х2 до 10х12 м (рис. 2). Самый высокий бугор достигающий высоты 6 м расположен на северо-западе котловины. На вершинах бугров обнаружены остатки кустарников, преимущественно Betula nana на склонах некоторых пальза растут березы, их высота достигает 3−4 м. На буграх преобладают багульниково-морошково-лишайниковые сообщества, в межбугровых понижениях в основном осоково-сфагновые с ерником растительные сообщества. Почвенный покров представлен торфяно-криоземами и торфяно-глееземами

Рис. 1. Точки детальных работ и отбора образцов на содержание азота, углерода и радиоуглеродный анализ на пальза-массиве Елецкий: отбор 2015 г: El-15-7, El-15-5, El-15-6; отбор 2018 г.: 18EL-VC; отбор 2019 г.: E-VB-2019/47, E-VB-2019/48, отбор 2020 г. El-20-1, El-20-2, El-20-3.

Рис. 2. Исследованные пальза близ пос. Елецкий, 2017 г. Фото Ю.К. Васильчука

Методы измерений

Отбор мерзлого керна производился с помощью электродрелей Makita DDF481rte 18В и Bosch GSR 36 VE-2-LI. Образцы торфа были высушены при температуре 50оС в течение 72 ч, затем измельчены до состояния пудры. В лаборатории геохимии ландшафтов кафедры геохимии ландшафтов и географии почв географического факультета МГУ имени М.В.Ломоносова были выполнены измерения процентного содержания азота и углерода в торфе. Измерения проводились на CHNS-анализаторе VARIO EL III V4.01 20.Aug. 2002, Elementar Analysen systeme GmbH, Германия. В качестве стандарта была использована сульфаниловая кислота (Merck) со значениями N = 8,090%, C = 41,610%.

Определения изотопного состава углерода выполнены в изотопной лаборатории географического факультета МГУ на масс-спектрометре Delta-V со стандартной опцией элемент-анализатор. Для измерений использованы международные стандарты IAEA-CH-3 (значение δ13С = –24,724‰) и IAEA-CH-6 (значение δ13С = –10,449‰). Точность определений δ13С составила ±0,2‰.

Молярное отношение Cа/Nа (Cа и Nа - отношение процентного содержания углерода и азота к атомному весу) рассчитано по результатам определения входящих в состав органического вещества углерода и азота. Для почвенных горизонтов величина Cа/Nа, равная 8-10 соответствует высокой и средней обеспеченности гумуса азотом[12]. Очень высокие значения 18-20 и более свойственны горизонтам с низким содержанием азота, например, грубогумусным горизонтам лесных почв. Для очень бедных гумусом отложений величина Cа/Nа не превышает 2-3 единиц.

Результаты

Исследования динамики пальза на северо-востоке Большеземельской тундры в том числе в районе пос. Елецкая ведутся с 2000 г., по настоящее время [7.8,13]. В пределах выпуклобугристого массива в районе пос. Елецкий (67°16′ с.ш., 63°39′ в.д.) детально исследованы бугры пучения высотой от 1,5 до 5 м (рис. 1). Образцы отбирались из разрезов, расположенных в различных геоморфологических позициях: на вершинах, склонах и у подножий пальза, а также в ложбинах на вершинах бугров.

Точка El-15-5 − пальза высотой около 1,5 м, размером 2х2 м. Поверхность бугра кочковатая, в растительном составе преобладают карликовая березка, морошка, багульник, мхи и лишайники. В шурфе, заложенном на вершине бугра, было вскрыто:

0-0.16 м – торф коричневый рыхлый, с остатками веточек, корешков, мало разложившихся растений;

0.16-0.4 м – торф темно-коричневый с прослоями светло-коричневого, выделяются горизонты более влажного и плотного торфа, встречены остатки коры, веточек, древесные волокна;

0.4-0.6 м – торф коричневый и рыжевато-коричневый, с волокнами древесины, с остатками коры и веточек. В нижней части слоя, на границе сезонного оттаивания, торф более плотный и влажный. С глубины 0,6 м торф мерзлый;

Точка El-15-6 -пальза на стадии деградации, с кратером в центральной части, высота бугра около 1,5 м, превышение краевой части над кратером составляет около 0.4 м. Центральная просевшая часть бугра почти лишена растительности, на склоне бугра угнетенная форма Betula tortuosa и несколько кустов Betula nana. На возвышенной части бугра произрастала преимущественно травянистая растительность. Было заложено 2 шурфа – в центре оголенного торфа в кратере (№1), и в краевой части валика (№2). В шурфе на вершине бугра вскрыто:

0-0.55 м - торф темно-коричневый, сухой, рыхлый, местами слоистый, с кусочками коры, с прослоями древесных остатков и малоразложившихся растительных остатков. На глубине 0.5 м встречен 5-см прослой малоразложившихся крупных древесных остатков. Торф подстилался суглинком серым;

В шурфе №2 мощность торфа составляла около 0.25 м, торф рыхлый в верхней части, более плотный в нижней, отмечены прослои древесных остатков. Под торфом вскрыт суглинок серый, оторфованный.

Бугор пучения высотой 3.5 м Точка EL20-1 на рис. 1 (El-15-7) один из наиболее крупных и выраженных в рельефе бугров на исследуемом участке. Его размер 5х6 м, на склонах прослеживается несколько трещин, на вершине и склоне бугра есть небольшие пятна оголенного торфа. В составе растительности преобладает карликовая березка, морошка, багульник, мхи и лишайники. В нижней части склонов бугра в составе растительности возрастает доля карликовой березки, также встречены злаки и осоки. Заложено 2 шурфа – на вершине (№1) и на склоне (№2). В шурфе на вершине бугра вскрыто:

0.54 м – переслаивание торфа коричневого, темно- и светло-коричневого, с включениями древесных остатков (древесина, кора), веточек, в нижней части слоя количество древесных остатков возрастает;

0.54-0.6 м – прослой малоразложившейся древесины, с включениями коры и веточек;

0.6-0.67 м – торф с древесными остатками, мерзлый, лед в виде мелких вкраплений;

В шурфе на склоне бугра (на оголенном пятне торфа) вскрыто:

0-0.16 м− торф светло-коричневый и коричневый, рыхлый, с включениями древесных остатков и веточек;

0.16-0.23 м – древесные остатки;

0.23-0.5 м – торф коричневый и темно-коричневый, волокнистый, более плотный, с включениями веточек, коры. Плотность и влажность торфа возрастали с глубиной;

В течение полевого сезона 2017 г. на вершине данного бугра пучения был заложен шурф до нижней границы сезонного протаивания (0.75 м). В мерзлом торфе и подстилающем его суглинке была пробурена скважина глубиной 0.8 м, с отбором сегрегационного льда для анализа δ18О и δ2Н.

Из торфяного слоя, перекрывающего исследованные бугры, с детальностью 3-5 см отобраны образцы торфа для анализа содержания С, N, определения изотопного состава углерода (δ13С). Также для этого ряда определений отобран торф из увлажненных понижений.

Точка EL20-1 Вершина бугра высотой 3,5 м, который был изучен ранее,[7] (EL -15-7). Отбор сезонно-талого торфа – из стенки шурфа каждые 3 см торфа вырезались ножом, отбор мёрзлого торфа – из скважины. В шурфе на вершине бугра вскрыто:

0-5 смрастительный слой;

5-8 смкорни современных растений в торфе;

8-11 смторф коричневый с редкими современными корнями;

11-14 смторф коричневый, рыхлый, сухой, однородный;

14-17 смторф коричневый плотный волокнистый;

17-20 см, торф коричневый, плотный, более влажный;

20-23 смторф коричневый плотный;

23-26 смторф тёмно-коричневый, плохоразложенный слоистый;

26-29 смпрослой рыжий плохоразложенной древесины в торфе, торф рыхлый;

29-32 смторф тёмно-коричневый рыхловатый с остатками коры и рыжей древесины;

32-35 смторф тёмно-коричневый плотный, более влажный;

35-38 смторф местами тёмно-коричневый, местами – просто коричневый, с остатками древесины и неразложившихся растений;

38-41 смторф коричневый с пятнами рыжего. С остатками неразложившихся растений;

41-44 смторф коричневый слоистый с неразложившейся древесиной;

44-47 смторф тёмно-коричневый плотный с прослоями светло-коричневого и древесными остатками;

47-50 смдревесные остатки: ветки, кора, рыхлые;

50-53 смторф тёмно-коричневый плотный влажный;

53-56 смторф тёмно-коричневый с корой берёзы плотный;

56-59 см торф тёмно-коричневый плотный влажный;

59-61 смторф тёмно-коричневый плотный в нижней части с древесными остатками;

61-63 смдревесные остатки;

63-66 смторф рыжевато-коричневый рыхлый более сухой с остаткам осок;

66-69 смторф рыже-коричневый рыхлый;

69-72 смторф суховатый рыхловатый рыже-коричневый;

72-75 смторф коричневый внизу с пятнами чёрного, рыхлый;

75-78 смторф тёмно-коричневый, плотный, влажный;

81-84 см – торф тёмно-бурый рыхлый с кусками коры;

84-87 см – торф тёмно-бурый рыхлый с кусками коры;

87-90 см – торф тёмно-коричневый рыхлый с отдельными веточками;

90-93 см – торф тёмно-коричневый слоистый с веточками;

93-96 см, торф чёрно-коричневый влажный;

96-99 см – торф чёрно-коричневый влажный на границе с мёрзлым, в нижней части кристаллы льда;

96-100 см – торф чёрно-коричневый мёрзлый на датирование 14С.

Образцы торфа мёрзлого с сегрегационным льдом из скважины (100-120 см).

Точка EL20-2 (67,039083 с.ш., 64,250277 в.д.) Вершина бугра пучения, исследованного в 2015 г. (точка EL-15-4). Бугор пучения высотой 3.5 м. Максимальная глубина протаивания на вершине бугра (в конце сентября) составляла 0.65 м. Было заложено 4 шурфа от вершины до межбугрового понижения. На вершине бугра со дна шурфа пробурена скважина в мерзлом торфе и подстилающем суглинке, глубиной 1.3 м. В шурфе, заложенном на вершине бугра, вскрываются:

0-0.06 м – корни современных растений;

0.06-0.54 м – торф коричневый, с прослоями светло-коричневого и черного, с остатками плохо разложившихся сосудистых растений, с древесными остатками (волокна древесины, кора), веточками. Торф преимущественно плотный, волокнистый;

0.54-0.65 м – торф темно-коричневый, плотный, влажный, на границе с мерзлым торфом;

Скважиной вскрыто:0.65-1.25 м – торф мерзлый, криотекстура тонкослоистая и массивная.

1.25-1.7 м – суглинок серый, мерзлый, криотекстура линзовидно-слоистая;

1.7-1.9 м – суглинок серый, мерзлый, очень льдистый, криотекстура шлировая;

В шурфе на склоне бугра вскрыто:

0.05–0.3 м – торф коричневый, с волокнами древесины, на гл.0.25 м встречен фрагмент малоразложившейся рыжей древесины;

0.3-0.4 м – торф с большим количеством прослоев древесных и травянистых остатков

0.4-0.6 м – торф волокнистый, более сухой, в основании слоя большое количество малоразложившихся древесных остатков, таких же, как и в шурфе на вершине бугра.

Отобраны образцы торфяной залежи с интервалом 3-4 см, для определения δ13С. В шурфах на вершине и склоне бугра, а также у подножия бугра в межбугровом понижении, отобраны образцы торфа для 14С датирования. Из мерзлого торфа и подстилающего суглинка отобран сегрегационный лед для анализа δ18О и δ2Н.

Точка EL20-6 (67,039634 с.ш., 64,255261 в.д.)

Бугор пучения высотой примерно 5 м со стенкой обвалившегося торфа у края озерца. В обнажении вскрыты: 0-2,5 м – торф коричневый, слоистый, сухой, нижняя часть торфа (2,3-2,5 м) со значительной примесью суглинка

2,5-3,5 м (нижняя вскрытая граница) – суглинок серый с линзами льда (рис. 3), криотекстура слоистая и слоисто-сетчатая, толщина шлиров от 1 до 4 см.

Рис. 3. Суглинок серый с линзами льда в ядре пальза Елецкая, 2020, точка EL20-6. Фото Дж.Ю. Васильчук

Рис. 4. Лед шлира из ядра в пальза Елецкая, 2020, точка EL20-6. Фото Ю.К.Васильчука

Величина δ13С в торфе 3.2 м пальза − точка EL VB-19 изменяется в пределах 3.55 ‰, от −28,5 до −32,05‰, в среднем составляя −30,33‰ (табл. 1). наиболее отрицательные значения δ13С прослеживаются в интервале 0.52-0.69 м. Согласно ранее проведенным исследованиям [8] в торфе данного пальза были получены значения δ13С в диапазоне от –27 до –29.8 ‰, в среднем –28 ‰. В результате повторного изучения изотопного состава торфа получены несколько более легкие значения, что связано с неоднородностью ботанического состава торфа. В целом состав стабильных изотопов углерода демонстрирует незначительные латеральные и радиальные вариации. Соотношение C/N в торфе на вершине бугра пучения в основной массе торфа составляет около 15, повышаясь до 30 в нижней части торфа и до 40 – в поверхностном [8]. Корни современных растений не прослеживаются с глубины 10 см, на этой глубине отмечен локальный минимум значений δ13С −30,87‰, очевидно этот слой торфа соответствует мезотельму граничному слою между акротельмом и катотельмом, (между слоем, образованным живыми растениями и уже отмершими растительными остатками).

Таблица 1

Значения δ13С в торфе, Елецкая, 2019 г. Точка EL VB-19

Полевой №

Вес, мгк

Глубина отбора, м

δ13С, ‰

Локализация отбора/ примечание

1

EL19-1

591

0.00-0.02

−28,81

Вершина пальза/торф талый

2

EL19-2

456

0.02-0.05

−29,54

Вершина пальза/торф талый

3

EL19-3

155

0.05-0.07

−28,83

Вершина пальза/торф талый

4

EL19-4

349

0.07-0.10

−30,87

Вершина пальза/торф талый

5

EL19-5

424

0.10-0.12

−28,52

Вершина пальза/торф талый

6

EL19-6

380

0.12-0.15

−29,69

Вершина пальза/торф талый

7

EL19-7

771

0.15-0.17

−29,92

Вершина пальза/торф талый

8

EL19-8

212

0.17-0.19

−29,52

Вершина пальза/торф талый

9

EL19-9

110

0.19-0.20

−28,50

Вершина пальза/торф талый

10

EL19-10

285

0.20-0.22

−28,89

Вершина пальза/торф талый

11

EL19-11

232

0.22-0.24

−30,63

Вершина пальза/торф талый

12

EL19-12

102

0.24-0.26

−30,66

Вершина пальза/торф талый

13

EL19-13

240

0.26-0.28

−30,43

Вершина пальза/торф талый

14

EL19-14

145

0.28-0.30

−30,56

Вершина пальза/торф талый

15

EL19-15

188

0.30-0.32

−28,88

Вершина пальза/торф талый

16

EL19-16

33

0.32-0.34

−29,35

Вершина пальза/торф талый

17

EL19-16а

560

0.32-0.34

−31,23

Вершина пальза/торф талый

18

EL19-17

312

0.34-0.36

−28,85

Вершина пальза/торф талый

19

EL19-18

241

0.36-0.38

−29,69

Вершина пальза/торф талый

20

EL19-19

344

0.38-0.39

−29,87

Вершина пальза/торф талый

21

EL19-20

40

0.39-0.40

−31,58

Вершина пальза/торф талый

22

EL19-21

331

0.40-0.42

−30,81

Вершина пальза/торф талый

23

EL19-22

125

0.42-0.44

−30,44

Вершина пальза/торф талый

24

EL19-23

132

0.44-0.46

−30,56

Вершина пальза/торф талый

25

EL19-24

395

0.46-0.48

−29,48

Вершина пальза/торф талый

26

EL19-25

40

0.48-0.50

−30,79

Вершина пальза/торф талый

27

EL19-26

389

0.50-0.52

−30,51

Вершина пальза/торф талый

28

EL19-27

257

0.52-0.54

−32,05

Вершина пальза/торф талый

29

EL19-28

280

0.54-0.56

−31,80

Вершина пальза/торф талый

30

EL19-29

681

0.56-0.58

−31,38

Вершина пальза/торф талый

31

EL19-30

58

0.59-0.60

−30,17

Вершина пальза/торф талый

32

EL19-31

324

0.60-0.62

−31,48

Вершина пальза/торф талый

33

EL19-32

166

0.62-0.64

−31,44

Вершина пальза/торф талый

34

EL19-33

54

0.65-0.67

−31,28

Вершина пальза/торф талый

35

EL19-34

289

0.67-0.69

−31,15

Вершина пальза/торф талый

36

EL19-35

8

0.70-0.72

−30,88

Вершина пальза/торф талый

37

EL19-36

371

0.72-0.74

−30,21

Вершина пальза/торф талый

38

EL19-37

731

0.74-0.76

Нет пика

Вершина пальза/торф талый

39

EL19-38

238

0.76-0.78

−31,03

Вершина пальза/торф талый

40

EL19-39

326

0.78-0.79

−31,25

Вершина пальза/торф талый

41

EL19-40

94

0.79-0.80

−30,83

Вершина пальза/торф талый

42

EL19-41

187

0.90-0.93

−30,44

Мерзлый торф из скважины вершина пальза

43

EL19-42

474

0.94-0.96

−29,69

Мерзлый торф из скважины вершина пальза

44

EL19-43

90

0.99-1.03

−30,60

Мерзлый торф из скважины вершина пальза

45

EL19-44

414

1.06-1.10

−30,40

Мерзлый торф из скважины вершина пальза

46

EL19-45

468

1.12-1.16

−31,31

Мерзлый торф из скважины вершина пальза

47

EL19-47

308

0.40-0.50

−30,05

Основание бугра, 14С,торф талый

48

EL19-48

30

0.10-0.20

−31,01

Основание бугра, 14С, торф талый

Величина δ13С в торфе 3.5 м пальза − точка EL 20-1- изменяется в пределах 3.55 ‰, в среднем составляет −28,71‰ (табл. 2), древесине высокой степени разложения соответствует значение δ13С −29,02‰. Согласно ранее проведенным исследованиям[8] в торфе данного пальза были получены значения δ13С в диапазоне от –27,64 до –29,06 ‰, в среднем –28,32 ‰. Вариации содержания стабильных изотопов углерода незначительны. В результате повторного изучения получены очень близкие значения изотопного состава торфа.

Величина δ13С в торфе 3.0 м пальза − точка EL 20-2- изменяется в пределах 2.23 ‰ от-29,48‰ до 27,25‰, в среднем составляет −28,05‰ (табл. 2), древесине высокой степени разложения соответствует значение δ13С −28,7‰. Граничный слой мезотельм – между акротельмом и катотельмом, по данным изотопии не прослеживается, визуально отмечен на глубине 0,11 м, ниже корни современных растений встречаются единично. Различий в изотопном составе торфа при переходе от талого торфа к мерзлому не прослеживается. Степень разложения торфа на изотопном составе торфа не прослеживается.

Таблица 2

Значения δ13С в торфе, Елецкая, 2020 г. Точки EL-20-1 (EL -15-7), EL -20-2 (EL -15-4), EL -20-3, EL -20-4

Полевой №

Вес, мгк

Глубина отбора, м

δ13С, ‰

Локализация отбора/ примечание

EL20-1/12

672

0.35-0.38

−28,41

Торф с древесиной

EL20-1/16

576

0.47-0.50

−29,02

Древесина, ветки

EL20-2/1

920

0.24-0.26

−28,61

Корни и торф

EL20-2/2

621

0.00-0.03

−28,70

Корни и торф

EL20-2/3

626

0.03-0.05

−28,67

Торф + древесина разл.

EL20-2/4

1090

0.05-0.07

−28,71

Торф сухой

EL20-2/5

997

0.07-0.09

−28,51

торф

EL20-2/6

571

0.09-0.11

−28,13

Торф +кора березы

EL20-2/7

758

0.11-0.13

−28,11

Торф + древесина разл.

EL20-2/8

673

0.13-0.15

−27,94

Торф + древесина разл.

EL20-2/9

498

0.15-0.17

Нет пика

EL20-2/10

550

0.17-0.19

−28,19

Торф + древесина разл.

EL20-2/11

713

0.19-0.21

−28,20

То же

EL20-2/13

435

0.23-0.25

−28,85

Торф +ветки березы

EL20-2/15

756

0.27-0.29

−28,91

торф

EL20-2/16

896

0.29-0.31

−27,91

торф

EL20-2/18

916

0.32-0.34

−28,69

торф

EL20-2/19

801

0.34-0.36

−28,45

торф

EL20−2/20

1056

0.36−0.38

−28,31

торф

EL20−2/21

644

0.38−0.40

−28,40

торф

EL20−2/22

475

0.40−0.42

−28,36

торф

EL20−2/22

815

0.40−0.42

−29,45

торф

EL20−2/23

642

0.42−044

−28,40

Торф +ветки березы

EL20−2/25

558

0.46−0.48

−27,25

Торф +кора березы

EL20−2/27

634

0.50−0.52

−28,52

Торф +кора березы

EL20−2/28

425

0.52−0.54

−28,13

Торф + древесина разл

EL20−2/29

934

0.54−0.56

−28,70

Торф войл.

EL20−2/30

716

0.56−0.58

−28,77

Торф

EL20−2/31

700

0.58−0.60

−29,05

Торф

EL20−2/32

578

0.65−0.70

−28,55

Торф

EL20−2/33

651

0.70−0.82

−28,07

Торф мерзлый

EL20−2/34

577

0.82−0.90

−28,99

Торф мерзлый

EL20−2/35

646

0.90−0.97

−29,48

Торф мерзлый

EL20−2/37

652

1.04−1.12

−28,59

Торф мерзлый

EL20−2/38

773

1.12−1.24

−28,49

Торф мерзлый

EL20−3/1

1011

0.50−0.55

−29,47

Торф мерзлый

EL20−3/2

880

0.55−0.68

−28,43

Торф мерзлый

EL20−3/3

415

0.68−0.80

−29,95

Торф мерзлый

EL20−3/4

519

0.80−0.87

−29,33

Торф мерзлый

EL20−3/5

1032

0.87−0.102

−29,33

Торф мерзлый

EL20−3/6

695

0.102−0.109

−28,94

Торф мерзлый

EL20−4/1

572

0.50−0.70

−29,89

Торф мерзлый

EL20−4/2

458

0.70−0.75

−29,74

Торф мерзлый

EL20−4/3

472

0.75−0.80

−28,59

Торф мерзлый

EL20−п2/1

833

0.00−0.04

−26,75

почва

EL20−п4/1

638

0.04−0.24

−27,58

почва

Таблица 3

Содержание углерода, азота, изотопный состав углерода в торфе пальза 18El−VC

Полевой №

Глубина отбора, м

δ13С, ‰

N,%

C,%

Ca/Na

18El−VC/19

−28,43

3,326

34,783

13,07

18El−VC/20

−28,36

3,946

46,467

14,72

18El−VC/21

−27,84

3,256

47,123

18,09

18El−VC/22

−27,77

2,09

52,03

31,12

18El−VC/23

−28,04

3,486

45,059

16,16

18El−VC/24

−29,28

4,475

55,364

15,46

18El−VC/25

−28,13

3,106

48,105

19,36

18El−VC/26

−28,63

3,072

47,954

19,51

18El−VC/27

38−40

−28,25

3,309

53,421

20,18

18El−VC/28

45−50

−28,85

3,666

53,46

18,23

18El−VC/29

50−64

−29,36

3,813

54,676

17,92

18El−VC/30

65−68

−29,15

3,478

54,976

19,76

18El−VC/31

68−78

−29,50

3,535

55,058

19,47

18El−VC/32

78−82

−28,88

1,777

29,475

20,73

18El−VC/33

82−85

-

1,332

1,105

1,04

В поверхностном слое пальза 18El−VC (рис. 3), расположенного на периферии осушенной озерной котловины значения δ13С варьируют в узких пределах от −27,77 до −29,50‰, средняя величина δ13С составляет −28,61‰ (табл. 3).

Рис. 5. Мощный слой торфа в верхней части пальза 18El-VC. Фото Ю.К. Васильчука

В торфе максимальному значению δ13С −27,77% соответствует локальный минимум содержания азота 2,09% и локальный максимум содержания углерода 52,03%, а также максимальному значению C/N, составляющему 31,12, возможно торф из этого интервала соответствует мезотельму – граничному слою между акротельмом и катотельмом, поскольку ниже этого слоя корни современной растительности во время полевого изучения практически не встречались. На этом уровне прослеживается абсолютный пик значений отношения C/N 31,12. Величина содержания азота находится в интервале 1,777-4,475%, среднее значение - 3,309%. Содержание углерода составляет 29,48-55,36%, среднее значение содержания углерода – 48,43%, при этом минимальное значение приходится на граничный с подстилающим суглинком слой торфа. Переход от талого торфа к мерзлому на глубине 0.4 м не отмечен изменениями изученных показателей. В суглинке, подстилающем торф, содержание углерода и азота снижено, показатель C/N близок к единице. Степень разложения торфа на изотопном составе торфа и на содержании азота и углерода не отразилась.

Дискуссия

Сравнивая содержание азота и углерода в литальза[14] и пальза[7,8] отметим, что диапазон колебаний содержания азота существенно выше в литальза в долине р. Сенца – от 0,45 до 8,86%, в то время как в торфе в пальза-массива Елецкий от 0,23 до 4,48%, а углерода напротив гораздо выше от 29,48 до 60,47%, в поверхностных слоях литальза даже с включениями погребенного торфа от 2,52 до 11,56% (табл. 4). Это видимо свидетельствует об активной переработке азота микроорганизмами и растениями в условиях пальза.

Таблица 4

Содержание углерода и азота и значения Ca/Na в верхнем слое пальза и литальза

Показатель

Пальза [7,8 и настоящая статья]

Литальза[14]

Min.

Mean

Max.

Min.

Mean

Max.

13С, ‰

−32,05

−29,11

−26, 75

−−

С,%

29,48

48,56

60,47

2,52

6,83

11,56

N, %

0,23

1,68

4,48

0,45

1,73

8,86

Cа/Nа

13,07

18,84

31,12

6,24

9,33

12,92

Таблица 5

Содержание углерода и азота и значения Ca/Na в полигональных торфяниках

Показатель

Полигональный торфяник Бованенково [15]

Полигональный торфяник, Чукотка, зал.Онемен [16]

Min.

Mean

Max.

Min.

Mean

Max.

13С, ‰

−28,22

−27, 41

−25,75

−28,6

−27,54

−24,1

С,%

28,08

38,07

45,36

26,07

35,087

49,02

N, %

0,84

1,88

2,63

1.12

1.33

1.98

Cа/Nа

19,14

27,94

67,58

26,9

30,85

38,6

Сравнивая изотопный состав и содержание углерода и азота в пальза-массиве Елецкий с полигональными тундровыми торфяниками, на Центральном Ямале и на Чукотке (табл. 5), отметим, что средний изотопный состав углерода в полигональных торфяниках примерно одинаков, несмотря на их удаленность друг от друга, что объясняется прежде всего близким составом растительных ассоциаций, образующих полигональные торфяники. Если в процессе формирования и роста пальза образуются новые экологические ниши, и происходит смена одних фитоценозов на другие, то в случае полигональных торфяников новых экологических ниш не создается. Поэтому и изотопный состав их более менее однороден. Так как полигональные торфяники развиваются в более суровых условиях как летнего, так и зимнего сезонов, то содержание свободного азота, доступного для растений еще меньше, чем в бугристых торфяниках. Это отражается на высоких значениях C/N, средние значения 27,94-30,85. Благодаря высокой степени обводнения пальза-массива Елецкий в целом в процессе аккумуляции торфа преобладали преимущественно анаэробные условия деструкции торфа.

Торфяники, перекрывающие пальза являются уникальными местообитаниями, т.к. в них много углерода, но они термодинамически пассивны. Резкие климатические изменения, такие как, например, подтопление или переход в многолетнемерзлое состояние могут изменить скорость разложения органического вещества. Степень разложения торфа − одна из базовых характеристик торфяников, для которой условия обводненности и/или существование многолетней мерзлоты играют определяющую роль. В зоне подтопления деструкция торфа, как правило, замедленна из−за низкого содержания кислорода, в мерзлых торфяниках деструкция приостанавливается, в зоне аэрации скорости разложения торфа довольно высоки[17]. В одной из последних статей Р. Уилсон[18], установлено, что поступление нового органического вещества от растений, поселившихся на оттаивающих торфяниках, существенно ускоряет разложение органического вещества в перекрывающем пальза торфе. Было установлено, что механизм разложения органического вещества характеризовался существенными отличиями от других местообитаний, где растущие растения отсутствовали, в то время как на подтопленных участках никаких различий не отмечено. Это подтверждается и другими исследованиями, в которых основная роль в ускорении деструкции торфа отводится увеличению количества корневых волосков у тундровых растений, произрастающих на торфяном субстрате при повышении летней температуры. Установлено также, что даже весьма краткосрочные изменения температурного и влажностного режима влияют на кумулятивную минерализацию углерода и азота через незначительные изменения в концентраций лабильного углерода и азота в акротельме торфяников[19]. При увеличении глубины протаивания многолетнемерзлых торфяников конкурентное преимущество получают растения с более развитой корневой системой[20], это установлено по результатам определений С/N в омбротрофном торфяном болоте Стордален на севере Швеции для моделирования реакции арктической растительности на динамику азота в экосистеме с многолетнемерзлыми породами с использованием модели JULES Land Surface. Sphagnum fuscum − это один из основных видов сфагнового мха, маркирующих начало пучения пальза[21]. Исследования изотопного состава углерода целлюлозы стеблей из торфа образованного Sphagnum fuscum на поверхности пальза, продемонстрировали хорошую корреляцию с июльскими температурами. Наиболее низкие значения δ13C соответствуют низким значениям средней температуры воздуха[22]. При сравнении данных осушенной и обводненной частей торфяника Х.Нюканен с соавторами[23] показали, что дополнительным фактором, который определяет значения δ13C, является близкое залегание грунтовых вод к поверхности торфяника. По сравнению с низинными болотами грунтовые воды на верховых торфяниках располагаются гораздо глубже. Поэтому сосудистые растения на верховых торфяниках обычно обеднены изотопом 13С. Если процесс фотосинтеза сфагнума происходит во влажных условиях, значения δ13C растения увеличиваются, если в сухих условиях – уменьшаются. Аэробное микробиологическое разложение повышает величину δ13C оставшегося торфа, тогда как анаэробный распад органики консервирует или незначительно уменьшает значения δ13C в торфе. В более поздней статье Х.Нюканен с соавторами[24] продемонстрировали, что профиль δ13C отдельно взятой колонки может отражать эффекты, сохранившиеся в результате колебаний увлажнения. В верхних 50 см как увлажненного, так и осушенного торфяника не было замечено значительной корреляции между измеренными значениями δ13C и содержанием углерода(C%). Заметная отрицательная корреляция между δ13C и глубиной отбора пробы была обнаружена только в профиле осушенного торфяника. На обоих как осушенной, так и увлажненной частях торфяника наиболее низкие значения δ13C были отмечены на одной и той же глубине, где также наблюдались: максимумы C%, N% и минимум отношения C/N. Согласно выводам авторов этот факт отразил наличие стадии развития торфяника в теплых и влажных условиях. Хотя заметим, что динамика бугров пучения не всегда определяется влиянием климатических условий. В результате избыточного накопления снега вдоль линейных сооружений, таких как железные дороги и магистральные трубопроводы, происходит деградация бугристых массивов. И, наоборот, в благоприятных условиях происходит зарождение и современный рост бугров пучения, например, в долине р. Адыр−Хем на Алашском плато на северо−западе Саян[25] на широте 51°. В целом, бореальные торфяники, не смотря на огромные запасы углерода, бедны питательными веществами и поэтому характеризуются более высоким значением отношения углерода к азоту (C/N), чем торфяники низких широт, поскольку углерод в экосистеме накапливается, в то время как азот может циркулировать и использоваться и микроорганизмами, и растительностью[26]. Прослежена закономерность, в ряде случаев значения C/N уменьшаются при возрастании степени разложения торфа[27]. Аэробное разложение торфа приводит к обогащению 13C и 15N оставшегося органического материала. Содержание стабильных изотопов углерода и азота, по мнению авторов, отражает как гидрологические процессы в процессе разложения торфа, так и изотопный состав исходного растительного материала. Например, осоки обогащены 13C и 15N, по сравнению с листьями кустарников, а стебли сфагнума характеризуются диапазоном значений δ13C от 25,0 и −29,6 ‰[27]. Исследованию воздействия дренажа пальза в болоте Стордален (68°21'20" с. ш., 19°02'84" в. д.), в северной Швеции с определением отношения C/N, и вариаций значений δ13С посвящена работа Ф. Клаус [28]. В пределах пальза−массива рассмотрены три основных местообитания: пальза, пальза частично протаявшие и межбугорные талые понижения. Наиболее высокое значение C/N отмечено в верхних 10 см профиля пальза, максимальное значения 112,1. Установлено снижение значений C/N в верхних 15 см от более 80 до менее 40 на глубине 15 см. На глубине менее 15 см отношение C/N в природных торфяниках колебалось от 26,7 до 57,2. Отношение C/N в осушенных торфяниках колебалось от 20,5 до 78,4, причем на обоих участках в Тролльбергете значения снижались в верхних 10 см. Открытый лесной участок в Хельсингфорсе Стормиран показал более равномерное соотношение C:N с глубиной, варьирующее от 46,7 до 71,6 по всему профилю. Существенной разницы в отношении C/N на естественных и осушенных торфяниках при рассмотрении всей торфяной толщи не выявлено. Изотопная запись в органическом веществе с глубиной показала несколько увеличивающиеся величины δ13C с глубиной как для осушенных, так и для естественных торфяников. Значения δ13C варьировали от −30,2 до −24,5 ‰, с самыми низкими значениями δ13C в верхних 10 см торфяного профиля. Самое высокое значение было измерено на глубине 39 см в Хельсингфорсе Стормиран[28]. Изучение торфяного покрова пальза в Дегеро Стормыр[29] на севере Швеции имеют среднее отношение C/N равное 57. Более низкое отношение C/N в акротельме−слое, содержащем живые растения − (в среднем 41) и мезотельме – переходном слое (в среднем 35) указывает на более высокие скорости минерализации с газообразным выделением углерода и азота. В катотельме − слое, содержащем мертвый растительный материал − с естественными анаэробными условиями отношение C/N было в том же диапазоне, что и в акротельме (в среднем 49). Соотношение С/N в разрезах торфа перекрывающего пальза составляет в Кево (Лапландия, север Финляндии) 22,29 в осушенных торфяниках и 26,88 во влажных торфяниках, в Карлботне (Финмарк, север Норвегии) 22.741 в осушенных торфяниках и 19,34 во влажных торфяниках[30]. Детальные исследования А.Пастухова и Д.Каверина с соавторами[6] вариаций значений δ13С и C/N в разрезах торфа перекрывающего пальза в южной части ареала пальза в точках Инта 1, Инта 2 и Колва показали, что значения δ13С варьируют от −25 до −28‰ (к VPDB). Микробиологическая активность в верхних 20 см торфа, перекрывающего торфяники, зафиксирована самыми высокими значениями C/N, 30–35, что указывает на низкое содержание азота. В нижних слоях перекрывающих торфяников отношение C/N значительно ниже 20–27 [30].

Заключение

Исследования пальза-массива Елецкий показали, что изотопный состав углерода в пальза-массиве Елецкий определяется прежде всего ботаническим составом растительных остатков. Различий в изотопном составе торфа при переходе от талого торфа к мерзлому не прослеживается. Степень разложения торфа на изотопном составе торфа не прослеживается. По сравнению с литальза в условиях пальза доступный микроорганизмам и растениям азот перерабатывается гораздо активнее. Поскольку в изученном торфе пальза максимальному значению δ13С −27,77% соответствует локальный минимум содержания азота 2,09% и локальный максимум содержания углерода 52,03%, а также максимальному значению C/N, составляющему 31,12, весьма вероятно, что торф из этого интервала соответствует мезотельму – граничному слою между акротельмом и катотельмом, Полученные результаты указывают на высокую степень обводнения массива Елецкий в целом в процессе аккумуляции торфа и преимущественно анаэробные условия его разложения.

Библиография
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.
14.
15.
16.
17.
18.
19.
20.
21.
22.
23.
24.
25.
26.
27.
28.
29.
30.
References
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.
14.
15.
16.
17.
18.
19.
20.
21.
22.
23.
24.
25.
26.
27.
28.
29.
30.

Результаты процедуры рецензирования статьи

В связи с политикой двойного слепого рецензирования личность рецензента не раскрывается.
Со списком рецензентов издательства можно ознакомиться здесь.

Актуальность темы исследований обоснована, тем что в настоящее время динамика бугристых торфяников вызывает у исследователей повышенный интерес, поскольку бугры пучения – пальза − являются надежным индикатором изменения состояния многолетнемерзлых торфяников. Продуктивность тундровых ландшафтов, связана с изменениями содержания азота и углерода в торфе в процессе сезонных и суточных циклов промерзания−оттаивания. Основная цель исследований - анализ содержания углерода и азота в грунтах пальзы, который позволяет с большой степенью уверенности определять историю развития торфяной толщи. Частной задачей являлась оценка развития пальза-массива Елецкий на основе данных по содержанию углерода и азота, а также изотопного состава торфа. Исследования проводились в районе посёлка Елецкий, который расположен в Европейской части Полярного Урала в 52 км к югу от города Воркуты. Исследования динамики пальза на северо-востоке Большеземельской тундры в том числе в районе пос. Елецкая ведутся с 2000 г., по настоящее время. В пределах выпукло-бугристого массива в районе пос. Елецкий детально исследованы бугры пучения высотой от 1,5 до 5 м. Образцы отбирались из разрезов, расположенных в различных геоморфологических позициях: на вершинах, склонах и у подножий пальза, а также в ложбинах на вершинах бугров. Отбор мерзлого керна производился с помощью электроледобуров. Образцы торфа были высушены при температуре 50оС в течение 72 ч, затем измельчены до состояния пудры. В лаборатории геохимии ландшафтов кафедры геохимии ландшафтов и географии почв географического факультета МГУ имени М.В.Ломоносова были выполнены измерения процентного содержания азота и углерода в торфе. Определения изотопного состава углерода выполнены в изотопной лаборатории географического факультета МГУ на масс-спектрометре Delta-V со стандартной опцией элемент-анализатор. Для измерений использованы международные стандарты IAEA-CH-3. Точность определений δ13С составила ±0,2‰. Таким образом, достоверность результатов исследований сомнений не вызывает. Основные результаты исследований заключаются в следующем. Исследования пальза-массива Елецкий показали, что изотопный состав углерода в пальза-массиве Елецкий определяется прежде всего ботаническим составом растительных остатков. Различий в изотопном составе торфа при переходе от талого торфа к мерзлому не прослеживается. Степень разложения торфа на изотопном составе торфа не прослеживается. По сравнению с литальза в условиях пальза доступный микроорганизмам и растениям азот перерабатывается гораздо активнее. На основе количественного анализа результатов лабораторных исследований отобранных образцов сделан вывод о том, что исследуемые торфяники соответствует мезотельму – граничному слою между акротельмом и катотельмом. Полученные результаты указывают на высокую степень обводнения массива Елецкий в целом в процессе аккумуляции торфа и преимущественно анаэробные условия его разложения.
Стиль и структура статьи соответствует требованиям, предъявляемым к научным публикациям. Статья будет представлять интерес для узких специалистов, занимающимся изучение подобных проблем. Список литературы актуален. ссылки на источники в тексте присутствуют. Отдельные положения статьи напоминают научный отчет по теме и излишне подробны. Возможно - это авторский стиль изложения и анализа начного материала, который следует принять. Замечание не снижает ценности статьи, которая имеет научную новизну и будет интересна читателям журнала.