Нydrochemical differentiation in bog ecosystems

封面

如何引用文章

全文:

详细

Oligotrophic bogs are presented by a combination of microlandscapes with varying water tables and vegetation. The variability of these features may influence the rate of plant residue decomposition and the efficiency of biogenic compounds accumulation. These processes affect the formation of the microlandscape hydrochemical system and the bog. This study examines the variability of hydrochemical features in the main microlandscapes of the Mukhrino oligotrophic bog, located in the middle taiga subzone of Western Siberia. The study aim was to identify the distinctive features of bog water composition. The measured properties included concentrations of cations (Na+, NH4+, K+, Mg2+, Ca2+) and anions (Cl, SO42–, PO43–, NO3–) dissolved organic carbon (DOC) and its spectral characteristics (SUVA254) . The dominant ions in the water are Na+ и K+ and Cl⁻ and Cl и SO42–. Relative to the total measured ion concentrations, the ecosystems form the following order of increasing compound concentration: ryam-hollow complex (RHC) – open bog – ridge-hollow-pool complex (RHPC) – ridge-hollow complex (RHC) – typical ryam. A hydrochemical feature of the RHK is high DOC concentrations with low ion content. The open bog ecosystems are characterized by a cation composition dominated by K+ and NH4+. The GHPC exhibit elevated SO42– in the anionic composition, whereas the RHC areas show higher Cl. concentrations. However, the waters of both ecosystems demonstrate low dissolved organic carbon (DOC) concentrations (71.3 and 66.1 mg/L, respectively). The typical ryam stands out with the highest DOC (85,8 mg/L) and measured ion concentrations.

作者简介

L. Litvinov

Yugra state university

编辑信件的主要联系方式.
Email: l.l.v.86@icloud.com
俄罗斯联邦, Khanty-Mansiysk

E. Zarov

Yugra state university

Email: l.l.v.86@icloud.com
俄罗斯联邦, Khanty-Mansiysk

I. Ivanova

Yugra state university

Email: l.l.v.86@icloud.com
俄罗斯联邦, Khanty-Mansiysk

参考

  1. Bourbonniere R.A. 2009. Review of water chemistry research in natural and disturbed peatlands. Canadian Water Resources Journal, 34(4): 393-414.
  2. Dyukarev E., et al. 2021. The multiscale monitoring of peatland ecosystem carbon cycling in the middle taiga zone of Western Siberia: The Mukhrino bog case study. Land, 10(8): 824.
  3. Filippov I.V., Lapshina E.D. 2008. Types of mire microlandscapes in lake-mire systems of the Middle Ob region. Dynamics of the Environment and Global Climate Change, 1(S1): 115-124.
  4. Hartsock J.A., et al. 2021. A comparison of plant communities and water chemistry at Sandhill Wetland to natural Albertan peatlands and marshes. Ecological Engineering, 169: 106313.
  5. Ivanov K.E. 1953. Hydrology of Mires. Leningrad: Gidrometeorologicheskoe Izdatelstvo.
  6. Ivanov K.E., Novikov S.M. 1976. Bogs of Western Siberia: Their structure and hydrological regime. Leningrad: Nauka.
  7. Leenheer J.A., Croue J.P. 2003. Peer reviewed: characterizing aquatic dissolved organic matter. Environmental science & technology, 37(1): 18A-26A pp.
  8. Maćkiewicz A., Ratajczak W. 1993. Principal components analysis (PCA). Computers & Geosciences, 19(3): 303-342.
  9. Minaeva T.Yu., Sirin A.A. 2011. Biological diversity of mires and climate change. Advances in Modern Biology, 131(4): 393-406.
  10. Potapova T.M., Novikov S.M. 2006. Assessment of anthropogenic changes in the chemical composition of mire waters and dissolved substance runoff from natural and reclaimed raised bogs. Vestnik Sankt-Peterburgskogo Universiteta. Nauki o Zemle, (2): 85-95.
  11. Preis Yu.I., Bobrov V.A., Sorokovenko O.R. 2010. Features of modern mineral matter accumulation in oligotrophic mires of the southern forest zone in Western Siberia. Vestnik Tomskogo Gosudarstvennogo Universiteta, (336): 204-210.
  12. R Core Team. 2020. R: A Language and Environment for Statistical Computing. R Foundation for Statistical Computing. URL: https://www.r-project.org/
  13. Rudolph H., & Samland J. 1985. Occurrence and metabolism of Sphagnum acid in the cell walls of bryophytes. Phytochemistry, 24: 745-749.
  14. Savichev O.G., et al. 2016. Hydrogeochemical conditions of oligotrophic mire ecosystem formation. Izvestiya Rossiiskoi Akademii Nauk. Seriya Geograficheskaya, (5): 60-69.
  15. Smolyakov B.S. 2000. The problem of acid deposition in the north of Western Siberia. Siberian Ecological Journal, 1: 21–30.
  16. Stepanova V.A., Pokrovsky O.S. 2011. Major element composition of peat in convex raised bogs of the middle taiga in Western Siberia (a case study of the Mukhrino bog complex). Vestnik Tomskogo Gosudarstvennogo Universiteta, (352): 211-214.
  17. Tahvanainen T., et al. 2002. Spatial variation of mire surface water chemistry and vegetation in northeastern Finland. Annales Botanici Fennici, 235-251.
  18. Terentyeva I.E., et al. 2021. Mapping taiga mires in Western Siberia using remote sensing data. Izvestiya Rossiiskoi Akademii Nauk. Seriya Geograficheskaya, 84(6): 920-930.
  19. Updegraff K., et al. 1995. Environmental and substrate controls over carbon and nitrogen mineralization in northern wetlands. Ecological Applications, 5(1): 151-163.
  20. Volkov I.V. Reactions of trace elements with humic acids as the basis for sorption decontamination and purification of man-made waste: dissertation for the degree of Candidate of Chemical Sciences: 02.00. 04 : dis. B. I., 2016.
  21. van der Perk M. 2006. Data and Error Analysis. London: Taylor and Francis Group.
  22. Weishaar, J., et al. 2003. Evaluation of Specific Ultraviolet Absorbance as an Indicator of the Chemical Composition and Reactivity of Dissolved Organic Carbon. Environmental Science & Technology, 37(20): 4702-4708. doi: 10.1021/es030360x
  23. Wickham H. 2009. plyr: Tools for splitting, applying and combining data. R package version 0.1.9.
  24. Wickham H. 2016. Data Analysis. In: ggplot2. Use R! Springer. doi: 10.1007/978-3-319-24277-4_9
  25. Zarov E.A., et al. 2022. Water table and dissolved organic carbon seasonal dynamic at the different ecosystems of the ombrotrophic bog (Mukhrino, West Siberia). Smart and Sustainable Cities Conference, 169-180.

补充文件

附件文件
动作
1. JATS XML
2. Fig. 1. Study site location.

下载 (423KB)
3. Fig. 2. Distribution of the ion composition of bog waters in the studied ecosystems on the Piper diagram.

下载 (149KB)
4. Fig. 3. The ratio of ions in different ecosystems.

下载 (112KB)
5. Fig. 4. Distribution of sample points in the principal component space.

下载 (122KB)

版权所有 © Litvinov L.V., Zarov E.A., Ivanova I.S., 2025

Creative Commons License
此作品已接受知识共享署名-禁止演绎 4.0国际许可协议的许可。

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».