Diurnal amplitude of peat soil temperature.pdf Температура почвы и амплитуда ее суточного хода являются важными показателями, воздействующими на процессы, протекающие в почве [1-3]. Температура является результирующей характеристикой интенсивности энергетических процессов, таких как перераспределение приходящей солнечной радиации, транспи-рации и конденсации влаги и потока тепла в почву. Характер распределения температуры в верхнем слое почвы очень важен для жизни растений и почвенной фауны. Наибольшие колебания температуры и влажности наблюдаются именно в поверхностном - корнеоби-таемом слое [4, 5], где плотность почвенных бактерий и грибов максимальна. Изучение теплового режима почв возможно при организации специальных наблюдений с использованием автоматических измерителей, что дает возможность получать ряды температуры с высоким временным разрешением за длительный срок в естественных условиях [6-8]. Температурный режим торфяных почв существенно отличается от температурного режима минеральных почв [3, 5, 9, 11]. Торфяная почва имеет сглаженную динамику температуры, по сравнению с минеральной. По среднемесячным данным, в теплое время года верхние слои торфяной почвы холоднее минеральной, а в холодное время - теплее. Повышенная тепловая инерция торфяной почвы препятствует как ее нагреву, так и охлаждению. Глубина промерзания на болоте почти в три раза меньше, чем на суходоле [3, 8, 11]. В настоящей работе представлены результаты инструментальных исследований температурного режима торфяной почвы болота, расположенного в зоне Южной Тайги Западной Сибири, по данным автоматических измерений, а также результаты определения коэффициента эффективной температуропроводности почвы по затуханию естественных температурных волн в почве. Объект исследования Исследование температурного режима торфяной почвы проводилось в олиготрофном сосново-кустарничково-сфагновом биогеоценозе (низком ряме), на территории стационара «Васюганье» (ИМКЭС СО РАН) в пределах Бакчарского района Томской области [10, 12]. Микрорельеф низкого ряма представлен высокими (до 30-50 см) плоскими сфагновыми подушками, занимающими около 70% поверхности, и узкими понижениями шириной до 2 м. Растительность низкого ряма относится к сосново-кустарничково-сфагновой ассоциации с низкой сосной [12]. Торфяная залежь низкого ряма в месте расположения датчиков температуры достигает мощности 2 м и имеет верховой топяной вид строения. Влажность верхнего метрового слоя торфа варьирует в диапазоне 93-96%, глубже влажность составляет 85-90%. Зольность, как и плотность, увеличивается с глубиной. Плотность верхних слоев мохового очеса очень мала (0,017-0,04 г/см3) - почти в 100 раз ниже, чем плотность минеральных почв [6]. Низкая плотность, высокая влажность и близкое к поверхности расположение уровня грунтовых (болотных) вод формируют совершенно особый тепловой режим почвы. Измерительная аппаратура Мониторинг температуры почвы выполнялся автономным измерителем температуры, разработанным в ИГМ СО РАН [7, 8]. Датчики температуры находились на восьми глубинах (2, 5, 10, 15, 25, 40, 60 и 80 см). Измерения проводились в течение 1898 дней (или 62 месяцев) с 28 июня 2005 г. по 6 сентября 2010 г. с временным шагом 15 мин в летнее время (май - сентябрь) и 1 ч зимой (октябрь - апрель). Некоторые результаты анализа суточного хода температур почвы на разных глубинах за период 2005-2007 гг. представлены в работе [8]. В работе [11] на основании среднемесячных значений подробно описаны особенности годового хода температуры, а также проведено сравнение температурных режимов торфяной почвы и минеральной почвы на суходоле. Годовой ход температуры почвы Результаты наблюдений за температурой почвы показывают существование годового хода температуры на всех исследованных глубинах. Годовой цикл температуры имеет два периода: нагревания, сопровождаемый в начальной стадии оттаиванием мерзлых слоев почвы, и охлаждения, сопровождаемый сезонным промерзанием. Максимальные температуры на всех глубинах в годовом ходе положительны, наблюдаются в июле - сентябре и формируются под влиянием тепла, поступающего к поверхности, выпадающими осадками и колебаниями уровня болотных вод. Изменение среднемесячных значений температуры воздуха и почвы за 2005-2010 гг. приведено на рис. 1. Максимальная температура самого верхнего слоя (2 см) наблюдалась в июле и изменялась от 12,7 в 2006 г. до 18,6°С в 2007 г. Наибольшая температура почвы в аэрируемом слое (на глубинах 10, 15 и 25 см) может приходиться как на июль (2007, 2008 гг.), так и на август (2005, 2006, 2009, 2010 гг.). В глубоких слоях максимум температуры в годовом ходе приходится на август - сентябрь. ю СО CD N- I4о о О О о о о О О о

Скачать электронную версию публикации