The comparative analysis of vegetation and permafrost in arctic tundras of Yamal and Alaska
Abstract
Studying of a vegetation cover and permafrost was carried out by authors in arctic tundras of Yamal in 1978 and 2008 and Alaska in 1993 and 2012. The carried out researches have allowed to reveal the increase in biodiversity as a result of appearance of new species of forbs and lichens, height and a coverage of a surface by dwarf shrubs in connection with rise in air temperature. On Yamal the increase in active layer thickness is marked. On Alaska it has not been fixed, but the permafrost temperature for 20 years has increased on 2.7 °C. The coefficient of a floristic similarity of tundras of Yamal and Alaska is low (16 %), but in zonal tundras plants of the same genus (sedges and willows) dominate.
About the Authors
N. G. Moskalenko
Институт криосферы Земли СО РАН
Russian Federation
Russian Federation
T. .. Jorgenson
Институт криосферы Земли СО РАН
Russian Federation
Russian Federation
M. Z. Kanevsky
Институт криосферы Земли СО РАН
Russian Federation
Russian Federation
D. .. Nossov
Институт криосферы Земли СО РАН
Russian Federation
Russian Federation
Yu. L. Shur
Институт криосферы Земли СО РАН
Russian Federation
Russian Federation
References
1. Баулин В. В., Дубиков Г. И., Аксенов В. И. и др. Геокриологические условия Харасавэйского и Крузенштерновского месторождений (п-ов Ямал). М.: ГЕОС, 2003. 180 с.
2. Ермилов О. M., Грива Г. И., Москвин В. И. Воздействие объектов газовой промышленности на северные экосистемы и экологическая стабильность геотехнических комплексов в криолитозоне. Новосибирск: Изд-во СО РАН, 2002. 148 с.
3. Лейбман М. О., Москаленко Н. Г., Орехов П. Т. и др. Взаимодействие криогенных и биотических компонент геосистем в криолитозоне Западной Сибири на трансекте «Ямал» // Полярная криосфера и воды суши. М.: Paulsen, 2011. С. 171-192.
4. Мельцер Л. И. Тундровая растительность // Растительный покров Западно-Сибирской равнины. Новосибирск: Наука, 1985. С. 41-54.
5. Павлов А. В. Мониторинг криолитозоны. Новосибирск: Академическое издательство «Гео», 2008. 229 с.
6. Перльштейн Г. 3., Павлов А. В., Буйских А. А. Изменения криолитозоны в условиях современного потепления климата // Геоэкология (инж. геология, гидрогеология, геокриология). 2006. № 4. С. 305-312.
7. Раменский Л. Г. Введение в комплексное почвенно-геоботаническое исследование земель. М.: Сельхозгиз, 1938. 620 с.
8. Ребристая О. В. Анализ северных пределов распространения растений Ямала (на уровне ценофлор) // Изучение биологического разнообразия методами сравнительной флористики. СПб., 1998. С. 158-172.
9. Тыртиков А. П. Динамика растительного покрова и развитие вечной мерзлоты в Западной Сибири. М.: Изд-во МГУ, 1974. 198 с.
10. Уранов А. А. Жизненное состояние вида в растительном сообществе // Бюл. МОИП. Отд. биол., 1960. Т. 65, вып. 3. С. 276-281.
11. Уранов А. А. О методе Друде // Бюл. МОИП. Отд. биол. 1935. Т. 44, вып. 1-2. С. 18-28.
12. Anisimov O. A., Vaughan D. G., Callaghan T. V. et al. Polar regions (Arctic and Antarctic). Climate Change 2007: Impacts, Adaptation and Vulnerability // Contribution of Working Group II to the Fourth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change. Cambridge University Press, 2007. P. 653-685.
13. Bhatt U. S., Walker D. A., Raynolds M. K. et al. Circumpolar Arctic tundra vegetation change is linked to sea-ice decline // Earth Interactions. 2010. Vol. 14, paper N 8. P. 1-20.
14. Brown J., Romanovsky V. E. Report from the International Permafrost Association: State of permafrost in the first decade of the 21st century // Permafrost and Periglacial Processes. 2008. 19 (2). P. 255-260.
15. Callaghan T. V., Bjorn L. O., Chernov Y. I. et al. Artic tundra and polar ecosystems // Arctic Climate Impact Assessment, ACIA. Cambridge: Cambridge University Press, 2005. P. 243-351.
16. Gould W. A,, Mercado-Diaz J. A., Zimmerman J. K. Twenty year record of vegetation change from long-term plots in Alaskan tundra // Long Term Ecological Research Network All Scientist meeting, September 14-16 2009. Estes Park. Abstract C11C-0524.
17. Hill G. B., Henry G. H. R. Responses of High Arctic wet sedge tundra to climate warming since 1980 // Global Change Biology. 2010. N 17. P. 276-287.
18. Hollister R. D., Webber P. J., Tweedie C. E. The response of Alaskan arctic tundra to experimental warming: differences between short- and long-term responses // Global Change Biology. 2005. N 11. Р. 1-12.
19. Hudson J. M. G., Henry G. H. R. Increased plant biomass in a High Arctic heath community from 1981 to Hudson // Ecology. 2009. N 90. P. 2657-2663.
20. Hunt P. G., Rickard W. E., Deneke F. J., Koutz F. R., Murrman. Terrestrial oil spills in Alaska: environmental effects and recovery // Proc. Joint Conf. Prev. and Contr. Oil Spills. Washington. D. C., 1973. P. 733-740.
21. Jorgenson M. T. (ed.). Coastal region of northern Alaska // Guidebook to permafrost and related features: Alaska Division of Geological & Geophysical Surveys. 2011.10. 188 p.
22. Jorgenson T., Yoshikaw K., Kanevskiy M. et al. Permafrost Characteristics of Alaska // Proceedings of the Ninth International Conference on Permafrost, extended abstracts, 2008.
23. Kanevskiy M., Shur Y., Jorgenson M. T. et al. Ground ice in the upper permafrost of the Beaufort Sea Coast of Alaska // Cold Regions Science and Technology. 2013. 85. Р. 56-70.
24. Lachenbruch A. H., Sass J. H., Lawver L. A. et al. Temperature and depth of permafrost on the Arctic slope of Alaska // Geology and Exploration of the National Petroleum Reserve in Alaska, Gryc G. (ed.). U. S. Geological Survey Professional Paper 1399. 1988. P. 645-656.
25. Lantz T. C. Relative influence of temperature and disturbance on vegetation dynamics in the Low Arctic: An investigation at multiple scales // Ph. D. thesis. Vancouver. University of British Columbia. 2008. 167 p.
26. Nelson F. E., Lachenbruch A. H., Woo M.-K. et al. Permafrost and changing climate // Permafrost: Proc. of the Sixth Intern. Conf. Beijing, China, South China Univ. of Technol. Press. 1993. Vol. 2. P. 987-1005.
27. Osterkamp T., Romanovsky V. Evidence for warming and thawing of discontinuous permafrost in Alaska // Permafrost and Periglacial Processes. 1999. Vol. 10. P. 17-37.
28. Smith S. L., Romanovsky V. E., Lewkowicz A. G. et al. Thermal state of permafrost in North America: a contribution to the International Polar Year // Permafrost and Periglacial Processes. 2010. 21 (2). P. 117-135.
29. Streletskiy D. A., Shiklomanov N. I., Nelson F. E. Thirteen years of observations at Alaskan CALM sites: long-term active layer and ground surface temperature trends // In: Proceedings of the Ninth International Conference on Permafrost. Kane D.L. & Hinkel K.M. (eds). Institute of Northern Engineering, University of Alaska, Fairbanks. 2008. Vol. 2. Р. 1727-1732.
30. Sturm M., Racine C., Tape K. Increasing shrub abundance in the Arctic // Nature. 2001. N 411. P. 546-547.
31. Tape K., Sturm M., Racine C. The evidence for shrub expansion in Northern Alaska and the Pan-Arctic // Global Change Biol. 2006. N 12. P. 686-702.
32. Walker D. A., Epstein H. E., Jia J. G. et al. Phytomass, LAI, and NDVI in northern Alaska: Relationships to summer warmth, soil pH, plant functional types, and extrapolation to the circumpolar Arctic // Journal of Geophysical Research-Atmospheres. 2003. Vol. 108, N D2, 8169. P. 1-7.
Review
For citations:
Moskalenko N.G., Jorgenson T..., Kanevsky M.Z., Nossov D..., Shur Yu.L. The comparative analysis of vegetation and permafrost in arctic tundras of Yamal and Alaska. Proceedings of the Russian Geographical Society. 2014;146(3):64-79. (In Russ.)
Views:
121
Email this article 