Study on soil organic carbon in permafrost regions
DOI:
https://doi.org/10.5564/mjgg.v61i45.3360Keywords:
Permafrost, Soil organic carbon, Soil organic carbon density, Bayanzurkh soumAbstract
The Bayanzurkh soum of Khuvsgul province is located in the continuous and discontinuous permafrost zones. We investigated the soil organic carbon content in the Dood Toom, Dund Toom, Altarga and Beltes rivers valleys in Bayanzurkh Soum. In the study area, we collected 720 soil samples at 181 sites between 2022 and 2023. We determined soil organic carbon content (SOC, %), soil organic carbon density (SOCD, kg m-2), bulk density (g/cm3), stone content (%), and moisture content (%). The cryic umbrisols, cryic histosols, umbrisols, calcic histosols, sceletic regosols, and mollic cambisols soils were distributed across the study area. The result showed that the SOC content ranged between 1.7 and 93.8%, and cryic histosols was a higher values in SOC content. Whereas, SOC density ranges between 4.7 and 72.7 kg m-2, and cryic histosols was higher values in SOC density. According to our results, SOC density of cryic umbrisols and cryic histosols were a higher value than previous study. But, the SOC density of our study was lower than in permafrost regions of the Northern Hemisphere (Arctic). In addition, the SOC content had a high positive correlation with moisture content (r2 = 0.63), and highly negatively correlated with bulk density (r2 = -0.87) and stone content (r2 = -0.52).
Цэвдэгт бүс нутгийн хөрсний органик нүүрстөрөгчийн судалгаа
Хөвсгөл аймгийн Баянзүрх сум нь цэвдгийн үргэлжилсэн ба тасалданги тархалттай бүсэд оршдог. Бид энэхүү судалгаагаар Баянзүрх сумын Доод Тоом, Дунд Тоом, Алтарга, Бэлтэс голуудын хөндийн хөрсний органик нүүрстөрөгчийн агууламжийг судалсан. Судалгааны талбайд 2022-2023 оны хооронд нийт 181 хөрсний зүсэлт хийж, 720 орчим дээж цуглуулан хөрсний органик нүүрстөрөгчийн хэмжээ (ХОН, %), хөрсний органик нүүрстөрөгчийн агууламж (ХОН-ийн агууламж, кг м-2), эзлэхүүн жин (г/см3), чулууны агууламж (%), чийгийн хэмжээ (%) зэрэг үзүүлэлтүүдийг тодорхойлов. Судалгааны талбайд тайгын цэвдэгт, хүлэрлэг цэвдэгт, тайгын ширэгт, карбонаттай хүлэрлэг, чулуурхаг ялзмагт, уулын бараан хөрс тус тус тархсан байна. Судалгааны талбайн ХОН-ийн хэмжээ 1.7-93.8 % хооронд хэлбэлзэж хүлэрлэг цэвдэгт хөрсөнд хамгийн өндөр байсан. Харин ХОН-ийн агууламж 4.7-72.7 кг м-2-ийн хооронд хэлбэлзэж тайгын цэвдэгт хөрсөнд өндөр байсан. Судалгааны үр дүнг Монгол орны тайгын болон хүлэрлэг цэвдэгт ХОН-ийн агууламжийн өмнөх судалгаатай харьцуулахад бидний судалгааны үзүүлэлт өндөр байсан бол дэлхийн бөмбөрцгийн хойд хагасын (Арктикийн) цэвдэгт бүс нутгийн ХОН-ийн агууламжаас бага байсан. Судалгааны цэгүүд дээрх ХОН - ийн хэмжээг чулуу болон чийгийн хэмжээ, эзлэхүүн жинтэй харьцуулахад чулууны агууламж (r2 = -0.52) болон эзлэхүүн жин (r2 = -0.87) - ээс хүчтэй урвуу хамааралтай байсан бол чийгийн хэмжээ (r2 = 0.63) - ээс хүчтэй эерэг хамааралтай байна.
Түлхүүр үгс: Цэвдэг, Хөрсний органик нүүрстөрөгч, Хөрсний органик нүүрстөрөгчийн агууламж, Баянзүрх сум
Downloads
25
References
[1]. J. Obu et al., “Northern Hemisphere permafrost map based on TTOP modelling for 2000–2016 at 1 km2 scale,” Earth-Sci. Rev., vol. 193, pp. 299–316, Jun. 2019, https://doi.org/10.1016/j.earscirev.2019.04.023.
[2]. Я. Жамбалжав, Монгол орны цэвдгийн тархалт, өөрчлөлт. Колорфул ХХК, 2017.
[3]. E. A. G. Schuur et al., “Climate change and the permafrost carbon feedback,” Nature, vol. 520, no. 7546, pp. 171–179, Apr. 2015, https://doi.org/10.1038/nature14338.
[4]. D. W. Pribyl, “A critical review of the conventional SOC to SOM conversion factor,” Geoderma, vol. 156, no. 3–4, pp. 75–83, May 2010, https://doi.org/10.1016/j.geoderma.2010.02.003.
[5]. W. H. Schlesinger, “Carbon storage in the caliche of arid soils: A case study from Arizona,” Soil Sci., vol. 133, no. 4, pp. 247–255, Apr. 1982, https://doi.org/10.1097/00010694-198204000-00008.
[6]. N. H. Batjes, “Total carbon and nitrogen in the soils of the world,” Eur. J. Soil Sci., vol. 47, no. 2, pp. 151–163, Jun. 1996, https://doi.org/10.1111/j.1365-2389.1996.tb01386.x.
[7]. G. Hugelius et al., “Estimated stocks of circumpolar permafrost carbon with quantified uncertainty ranges and identified data gaps,” Biogeosciences, vol. 11, no. 23, pp. 6573–6593, Dec. 2014, https://doi.org/10.5194/bg-11-6573-2014.
[8]. О. Батхишиг et al., “Хөрсний органик нүүрстөрөгчийн өөрчлөлт, түүнд нөлөөлөх хүчин зүйлс,” Суурь судалгааны төслийн тайлан, 2021.
[9]. Gerber, Pierre J, Steinfeld, Henning, Henderson, Benjamin, Mottet, Anne, Opio, Carolyn, and Dijkman, Jeroen and Falcucci, Allessandra and Tempio, Giuseppe, "Tackling climate change through livestock: a global assessment of emissions and mitigation opportunities". Food and Agriculture Organization of the United Nations (FAO), 2013.
[10]. C Lefèvre, F Rekik, V Alcantara, and L Wiese, Soil organic carbon: the hidden potential, 1st ed. 2017.
[11]. S. Adiya, T.-E. Gansukh, and B. Batbold, “Evaluating Seasonal Variations of CO2 Fluxes from Peatland Areas in the Mongolian Permafrost Region,” in Proceedings of the Fourth International Conference on Environmental Science and Technology (EST 2023), vol. 224,
[12]. O. Batdelger, A. Damdinsuren, D. Avirmed, and B. Erdenee, Eds., in Advances in Engineering Research, vol. 224. , Dordrecht: Atlantis Press International BV, 2023, pp. 7–16. https://doi.org/10.2991/978-94-6463-278-1_2.
[13]. B. Batbold, S. Adiya, and T.-E. Gansukh, “Greenhouse gas (GHG) emission in the permafrost regions of western Mongolia: case area in the Munkhkhairkhan mountain,” in Proceedings of the Fourth International Conference on Environmental Science and Technology (EST 2023), vol. 224,
[14]. О. Батхишиг and Ө. Ганзориг, “Монгол орны төвийн хэсгийн хээрийн хөрсний органикийн 90 жилийн дараах өөрчлөлт,” vol. 3, pp. 16–25, 2018.
[15]. H. Blanco and R. Lal, "Principles of soil conservation and management", Dordrecht: Springer, 2010.
[16]. P. Friedlingstein et al., “Uncertainties in CMIP5 Climate Projections due to Carbon Cycle Feedbacks,” J. Clim., vol. 27, no. 2, pp. 511–526, Jan. 2014, https://doi.org/10.1175/JCLI-D-12-00579.1.
[17]. Д. Доржготов, ба бусад., Монголын үндэсний атлас. 2020.
[18]. Z. Chen, Q. Shuai, Z. Shi, D. Arrouays, A. C. Richer-de-Forges, and S. Chen, “National-scale mapping of soil organic carbon stock in France: New insights and lessons learned by direct and indirect approaches,” Soil Environ. Health, vol. 1, no. 4, p. 100049, Dec. 2023, https://doi.org/10.1016/j.seh.2023.100049.
[19]. E. A. Davidson and I. A. Janssens, “Temperature sensitivity of soil carbon decomposition and feedbacks to climate change,” Nature, vol. 440, no. 7081, pp. 165–173, Mar. 2006, https://doi.org/10.1038/nature04514.
Downloads
Published
How to Cite
Issue
Section
License
Copyright (c) 2024 Batzorig Batbold, Saruulzaya Adiya, Maralmaa Ariunbold, Purevdulam Yondonrentsen, Nemekhbayar Gankhuyag
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Copyright on any research article in the Mongolian Journal of Geography and Geoecology is retained by the author(s).
The authors grant the Mongolian Journal of Geography and Geoecology a license to publish the article and identify itself as the original publisher.
Articles in the Mongolian Journal of Geography and Geoecology are Open Access articles published under a Creative Commons Attribution 4.0 International License CC BY.
This license permits use, distribution and reproduction in any medium, provided the original work is properly cited.
