1. На главную
  2. Электронные версии
  3. Почвоведение
  4. № 9, 2023

Почвоведение, 2023, № 9, стр. 1143-1154

Оценка запасов углерода и потенциала продуцирования СО2 почвами хвойно-широколиственных лесов

И. М. Рыжова a, М. А. Подвезенная a, *, В. М. Телеснина a, Л. Г. Богатырев a, О. В. Семенюк a

a МГУ им. М.В. Ломоносова
119991 Москва, Ленинские горы, 1, Россия

* E-mail: podvezennaya@yandex.ru

Поступила в редакцию 04.04.2023
После доработки 11.05.2023
Принята к публикации 12.05.2023

Аннотация

Проведена оценка запасов углерода в почвах хвойных и лиственных лесных экосистем, агроценозов, залежей и пойменных лугов территории агробиостанции МГУ “Чашниково”. Определены типологическая принадлежность, запасы, содержание детрита и соотношение мощностей (запасов) подгоризонтов лесных подстилок, как индикаторов интенсивности разложения органического вещества. Получены оценки запасов общего органического углерода в слоях 0–30 и 0–100 см минерального профиля и запасов углерода биологически активного органического вещества в слое 0–20 см расчетным путем по данным о содержании общего углерода. Выявлено максимальное накопление органического углерода в лесных подстилках и умеренное – в минеральной части профиля дерново-подзолистых почв хвойных лесов. Запасы углерода лесной подстилки ельников отличаются почти в 10 раз в зависимости от местоположения в тессере. Минимальным накоплением углерода характеризуются подстилки почв луговых биогеоценозов, как суходольных, так и пойменных. Аллювиальные серогумусовые почвы пойменных лугов характеризуются максимальными запасами общего углерода и углерода биологически активного органического вещества. Потенциал продуцирования почвой углекислого газа, определенный по данным о структурных и функциональных характеристиках подстилки и запасах углерода биологически активного органического вещества в верхнем (0–20 см) слое почв, зависит от сочетания нескольких факторов: типа растительности, степени гидроморфизма и характера сельскохозяйственного использования в прошлом или настоящем. В почвах хвойных лесов по сравнению с лиственными ниже скорость разложения подстилки из-за особенностей биохимического состава опада, поэтому они имеют более низкий потенциал продуцирования СО2. Почвы естественных травяных биогеоценозов, особенно пойменных лугов, являются максимальными потенциальными продуцентами углекислого газа за счет интенсивного разложения растительного опада и повышенных запасов углерода биологически активного органического вещества.

Ключевые слова: углерод почв, запасы почвенного органического вещества, лесные подстилки, климатически активные газы, Retisol, Fluvisols

Список литературы

  1. Абакумов Е.В., Поляков В.И., Чуков С.Н. Подходы и методы изучения органического вещества почв карбоновых полигонов России (обзор) // Почвоведение. 2022. № 7. С. 773–786. https://doi.org/10.31857/S0032180X22070024

  2. Бахмет О.Н. Особенности органического вещества почв в лесных ландшафтах Карелии // Лесоведение. 2012. № 2. С. 19–27.

  3. Богатырев Л.Г. О классификации лесных подстилок // Почвоведение. 1990. № 3. С. 118–127.

  4. Богатырев Л.Г., Бенедиктова А.И., Карпухин М.М. и др. Водорастворимые компоненты почв гетеролитных сопряженных ландшафтов южнотаежной подзоны // Вестник Моск. ун-та. Сер. 17, почвоведение. 2021. № 1. С. 3–13.

  5. Бондаренко Е.В. Опыт учета экосистемных сервисов почв при оценке деградации земель (на примере УОПЭЦ МГУ). Дис. … канд. биол. наук. М., 2016. 121 с.

  6. Васильевская В.Д., Зборищук Ю.Н., Ульянова Т.Ю. Почвы и почвенный покров УОПЭЦ Чашниково // Развитие почвенно-экологических исследований. М.: Изд-во Моск. ун-та, 1999. С. 25–35.

  7. Дмитриев Е.А., Карпачевский Л.О., Соколова Т.А. и др. Организация дерново-подзолистых почв и структура лесного биогеоценоза // Структурно-функциональная организация биогеоценозов. М.: Наука, 1980. С. 184–219.

  8. Дмитриев Е.А., Рекубратский И.В., Горелова Ю.В. и др. К организации почвенного покрова под елями // Структурно-функциональная роль почвы в биосфере. М.: Геос, 1999. С. 59–69.

  9. Иванов А.Л., Савин И.Ю., Столбовой В.С. и др. Глобальный климат и почвенный покров – последствия для землепользования России // Бюл. Почв. ин-та им. В.В. Докучаева. 2021. № 107. С. 5–32. https://doi.org/0.19047/0136-1694-2021-107-5-32

  10. Карпачевский Л.О. Пестрота почвенного покрова в лесном биогеоценозе М. Изд-во Моск. ун-та, 1977. 312 с.

  11. Карпачевский Л.О., Зубкова Т.А., Ильина Л.С. Экологические функции лесных почв // Структурно-функциональная роль почвы в биосфере. М.: Геос, 1999. С. 156–162.

  12. Кириллова Н.П., Силёва Т.М., Ульянова Т.Ю. и др. Цифровая крупномасштабная карта почвообразующих пород и принципы ее составления // Вестник Моск. ун-та. Сер. 17, почвоведение. 2017. № 3. С. 3–10.

  13. Классификация и диагностика почв России. Смоленск: Ойкумена, 2004. 342 с.

  14. Курганова И.Н., Лопес де Гереню В.О., Ипп С.Л. и др. Пилотный карбоновый полигон в России: анализ запасов углерода в почвах и растительности // Почвы и окружающая среда. 2022. Т. 5. № 2. P. e169. https://doi.org/10.31251/pos.v5i2.169

  15. Лукина Н.В., Тихонова Е.В., Шевченко Н.Е. и др. Аккумуляция углерода в лесных почвах и сукцессионный статус лесов. М.: Товарищество научных изданий КМК, 2018. 232 с.

  16. Орлов Д.С., Бирюкова О.Н., Суханова Н.И. Органическое вещество почв Российской Федерации. М.: Наука, 1996. 253 с.

  17. Пастухов А.В., Каверин Д.А. Запасы почвенного углерода в тундровых и таежных экосистемах Северо-восточной Европы // Почвоведение. 2013. № 9. С. 1084–1094. https://doi.org/10.7868/S0032180X13070083

  18. Решетникова Т.В., Зырянова А.А., Ведрова Э.Ф. Трансформация органического вещества лесной подстилки (экспериментальное исследование) // Вестник КРАСГАУ 2014. № 6. С. 80–93.

  19. Рыжова И.М., Подвезенная М.А., Кириллова Н.П. Вариабельность запасов углерода в автоморфных и полугидроморфных почвах лесных экосистем европейской территории России: сравнительный статистический анализ // Вестник Моск. ун-та. Сер. 17, почвоведение. 2022. № 2. С. 20–27.

  20. Семенов В.М., Когут Б.М., Зинякова Н.Б. и др. Биологически активное органическое вещество в почвах европейской части России // Почвоведение. 2018. № 4. С. 457–472. https://doi.org/10.7868/S0032180X1804007X

  21. Семенюк О.В., Телеснина В.М., Богатырев Л.Г. и др. Оценка внутрибиогеоценозной изменчивости лесных подстилок и травяно-кустарничковой растительности в еловых насаждениях // Почвоведение. 2020. № 1. С. 31–43. https://doi.org/10.31857/S0032180X2001013X

  22. Стома Г.В., Богатырев Л.Г., Макаров М.И., Манахов Д.В. Летняя практика по почвоведению: Учебно-методическое пособие для студентов 1 курса факультета почвоведения МГУ. М.: МАКС Пресс, 2017. 156 с.

  23. Телеснина В.М., Богатырев Л.Г., Бенедиктова А.И. и др. Динамика поступления растительного опада и некоторых свойств лесных подстилок при постагрогенном лесовосстановлении в условиях южной тайги // Вестник Моск. ун-та. Сер. 17, почвоведение. 2019. № 4. С. 3–10.

  24. Телеснина В.М., Семенюк О.В., Богатырев Л.Г. Свойства лесных подстилок во взаимосвязи с напочвенным покровом в лесных экосистемах Подмосковья (на примере УОПЭЦ “Чашниково”) // Вестник Моск. ун-та. Сер. 17, почвоведение. 2017. № 4. С. 11–20.

  25. Ходжаева А.К., Семенов В.М. Распределение активного органического вещества в профиле почв природных и сельскохозяйственных экосистем // Почвоведение. 2015. № 12. С. 1496–1504. https://doi.org/10.7868/S0032180X15120102

  26. Чернова О.В., Голозубов О.М., Алябина И.О., Щепащенко Д.Г. Комплексный подход к картографической оценке запасов органического углерода в почвах России // Почвоведение. 2021. № 3. С. 273–286. https://doi.org/10.31857/S0032180X21030047

  27. Чернова О.В., Рыжова И.М., Подвезенная М.А. Оценка запасов органического углерода лесных почв в региональном масштабе // Почвоведение. 2020. № 3. С. 340–350. https://doi.org/10.31857/S0032180X20030028

  28. Честных О.В., Грабовский В.И., Замолодчиков Д.Г. Оценка запасов почвенного углерода лесных районов России с использованием баз данных почвенных характеристик // Лесоведение. 2022. № 3. С. 227–238.

  29. Честных О.В., Замолодчиков Д.Г. Зависимость плотности почвенных горизонтов от глубины их залегания и содержания гумуса // Почвоведение. 2004. № 8. С. 937–944.

  30. Food and Agriculture Organization of the United Nations. Soil organic carbon: the hidden potential. Rome, 2017.

  31. Friedlingstein P., O’Sullivan M.J., Matthew W.A. at al. Global Carbon Budget 2020 // Earth Syst. Sci. Data. 2020. V. 12. P. 3269–3340. https://doi.org/10.5194/essd-12-3269-2020

  32. Jie D., Jianzhi N., Zhaoliang G. et al. Effects of rainfall intensity and slope on interception and precipitation partitioning by forest litter layer // Catena. 2019. V. 172. P. 711–718. https://doi.org/10.1016/j.catena.2018.09.036

  33. Wenya X., Han Y.H. Chen, Praveen K. et al. Multiple interactions between tree composition and diversity and microbial diversity underly litter decomposition // Geoderma. 2019. V. 341. P. 161–171. https://doi.org/10.1016/j.geoderma.2019.01.045

  34. Yajun X., Yonghong X., Huayun X. et al. The effects of simulated inundation duration and frequency on litter decomposition: A one-year experiment // Limnologica. 2019. V. 74. P. 8–13. https://doi.org/10.1016/j.limno.2018.06.005

Дополнительные материалы отсутствуют.

Инструменты

следующая статья выпуска предыдущая статья выпуска содержание выпуска

Почвоведение

Архивы выпусков Информация о журнале Отправить рукопись в журнал