Диференціація профільного розподілу СО2 ґрунтового повітря та оцінка стійкості системи «ґрунт – атмосфера» до абіотичних впливів

Abstract

В статті представлено результати досліджень диференціації профільного розподілу двоокису вуглецю ґрунтового повітря та проведено оцінку стійкості системи «ґрунт – атмосфера» до абіотичних впливів. Показано, що емісійно-асиміляційну активність ґрунту необхідно розглядати у якості єдиної та взаємно обумовлюючої системи біологічного обігу органічного вуглецю у двох протилежних напрямках «ґрунт ↔ атмосфера» та атмосфера ↔ ґрунт», як важливої ланки загального колообігу цього елементу під час виробництва рослинницької продукції. У якості критеріїв оцінки стану системи «ґрунт ↔ атмосфера» до абіотичних впливів запропоновано використовувати, коефіцієнт Kref (оновлення запасів СО2 у ґрунтовому повітрі) та час оновлення запасів двоокису вуглецю (tref), які дозволяють оцінити інтенсивність повітряного обміну за профілем, залежно від глибини, ступеня зволоженості та значень маси СО2. Важливим критерієм оцінки стійкості (динамічності) системи «ґрунт ↔ атмосфера» є коефіцієнт стійкості системи (чинник "Stability factor"), який розраховується на основі емпіричного рівняння і являє собою співвідношення між запасами СО2 у надґрунтовому шарі повітря та у ґрунтовому повітрі (або на основі співвідношення значень величин відповідних концентрацій). Доведено залежність збільшення часу оновлення запасів з глибиною. Означена закономірність є загальною для усіх трьох періодів спостережень, незалежно від часу доби, рівня зволоження ґрунту, величин запасів СО2 та значень наземної емісії. Порівняння значень часу оновлення запасів СО2 ґрунтового повітря різних шарів вказує на ступінь мінливості їх маси на момент проведення досліджень, яка залежить від глибини, вологості та сумісному впливу комплексу чинників довкілля. Встановлено, що коефіцієнт стійкості перебігу емісії з ґрунтів СО2 залежать від часу доби і коливаються в інтервалі від 0,60-1,33. При цьому стійкість ґрунтової ланки емісійної системи дерново-підзолистого глеюватого супіщаного ґрунту на водно-льодовикових відкладах практично в 6 разів перевищую стійкість наземної її частини. Тому оцінку емісійно-асиміляційної стійкості ґрунту до абіотичних впливів та розрахунку величини "Stability factor" пропонується проводити в межах системи «ґрунт ↔ атмосфера», що дозволить підвищити її об’єктивність.