Воронеж, Воронежская область, Россия
УДК 581.93 Структура флоры (структурный анализ)
В условиях глобального изменения климата лесные экосистемы рассматриваются как одни из наиболее эффективных природных резервуаров углерода, способствующих снижению концентрации парниковых газов в атмосфере. Важную роль в углеродном балансе играет почвенный компонент лесных биогеоценозов, содержащий значительные запасы органического углерода. Однако пространственное распределение углерода в почвах лесов носит мозаичный характер, что связано с влиянием древесных пород, структуры насаждений и особенностей фитогенного поля. Настоящее исследование направлено на анализ пространственного варьирования содержания и запасов углерода в верхнем минеральном горизонте почв различных лесных фитоценозов в лесостепной зоне Воронежской области.Исследования проведены в контрастных по составу и структуре насаждениях – сосняке травяном с примесью дуба и дубняке осоко-снытьевом. Результаты показали, что максимальные запасы углерода наблюдаются в приствольных зонах, где формируются наиболее благоприятные условия для накопления органического вещества за счёт повышенной биологической активности и отложения подстилки. В межкроновых пространствах влияние древесных пород ослабевает, что приводит к снижению содержания углерода в почве. Однако в сомкнутых насаждениях эффект радиально-концентрической дифференциации менее выражен, что обусловлено перекрытием фитогенных полей деревьев. Полученные данные подтверждают важность учета видового состава и структуры лесных сообществ при оценке их углерододепонирующего потенциала.
лесные экосистемы, запасы углерода, фитогенное поле, мозаичность лесных биогеоценозов
1. Подвезенная М.А., Рыжова И.М. Зависимость вариабельности запасов углерода в почве от пространственной структуры растительного покрова лесных биогеоценозов // Вестник Московского университета. Серия 17: Почвоведение. – 2010. – № 4. – С. 3–9.
2. Augusto L., Boča A. Tree functional traits, forest biomass, and tree species diversity interact with site properties to drive forest soil carbon // Nature Communications. – 2022. – Vol. 13. – P. 1097.
3. Boča A., Van Miegroet H., Gruselle M.-C. Forest overstory effect on soil organic carbon storage: a meta-analysis // Soil Science Society of America Journal. – 2014. – Vol. 78. – P. S35–S47.
4. Dixon R.K., Brown S., Houghton R.A., Solomon A.M., Trexler M.C., Wisniewski J. Carbon pools and flux of global forest ecosystems // Science. – 1994. – Vol. 263. – P. 185–190.
5. Fleck S., Eickenscheidt N., Ahrends B., et al. Nitrogen status and dynamics in German forest soils // Wellbrock N., Bolte A. (Eds.), Status and Dynamics of Forests in Germany. – Berlin: Springer, 2019. – P. 123–166.
6. Framstad E., Wit H., Mäkipää R., Larjavaara M., Vesterdal L., Karltun E. Biodiversity, carbon storage and dynamics of old northern forests. – Copenhagen: Nordic Council of Ministers, 2013.
7. Gleixner G. Soil organic matter dynamics: A biological perspective derived from the use of compound-specific isotopes studies // Ecological Research. – 2013. – Vol. 28. – P. 683–695.
8. Gulev S.K., Thorne P.W., Ahn J., et al. Changing State of the Climate System // Climate Change 2021: The Physical Science Basis. Contribution of Working Group I to the Sixth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change. – Cambridge: Cambridge University Press, 2021. – P. 287–422.
9. Guckland A., Jacob M., Flessa H., Thomas F.M., Leuschner C. Acidity, nutrient stocks, and organic-matter content in soils of a temperate deciduous forest with different abundance of European beech (Fagus sylvatica L.) // Journal of Plant Nutrition and Soil Science. – 2009. – Vol. 172. – P. 500–511.
10. Hao Z., Quan Z., Han Y., et al. Soil mineralized carbon drives more carbon stock in coniferous-broadleaf mixed plantations compared to pure plantations // PeerJ. – 2022. – Vol. 10. – e13542.
11. Hattenschwiler S., Tiunov A.V., Scheu S. Biodiversity and litter decomposition in terrestrial ecosystems // Annual Review of Ecology, Evolution, and Systematics. – 2005. – Vol. 36. – P. 191–218.
12. Isbell F., Craven D., Connolly J., et al. Biodiversity increases the resistance of ecosystem productivity to climate extremes // Nature. – 2015. – Vol. 526. – P. 574–577.
13. Lal R. Soil carbon sequestration impacts on global change and food security // Science. – 2004. – Vol. 304. – P. 1623–1627.
14. Lan X., Tans P., Thoning K.W. Trends in globally-averaged CO₂ determined from NOAA Global Monitoring Laboratory measurements, Version 2024-09 // National Oceanic and Atmospheric Administration, Global Monitoring Laboratory (NOAA/GML) [dataset], available at: https://gml.noaa.gov/ccgg/trends/global.html (accessed: 28 October 2024).
15. Li Y., Bruelheide H., Scholten T., et al. Early positive effects of tree species richness on soil organic carbon accumulation in a large-scale forest biodiversity experiment // Journal of Plant Ecology. – 2019. – Vol. 12(5). – P. 882–893.
16. Mace G.M., Norris K., Fitter A.H. Biodiversity and ecosystem services: a multilayered relationship // Trends in Ecology & Evolution. – 2012. – Vol. 27(1). – P. 19–26.
17. Marina GetinoÁlvarez, San Martin R., Pretzsch H., Pach M., Bravo F., Turrión M.B. Assessing soil C stock and C to N ratio of soil organic matter under mixed pine-beech forests at different scales // European Journal of Forest Research. – 2023. – Vol. 142. – P. 1081–1098.
18. Ouyang S., Xiang W., Wang X., et al. Effects of stand age, richness and density on productivity in subtropical forests in China // Journal of Ecology. – 2019. – Vol. 107. – P. 2266–2277.
19. Peng Y., Schmidt I.K., Zheng H., et al. Tree species effects on topsoil carbon stock and concentration are mediated by tree species type, mycorrhizal association, and N-fixing ability at the global scale // Forest Ecology and Management. – 2020. – Vol. 478. – Article 118510.
20. Steffens C., Beer C., Schelfhout S., et al. Do tree species affect decadal changes in soil organic carbon and total nitrogen stocks in Danish common garden experiments? // European Journal of Soil Science. – 2022. – Vol. 73(1). – e13206.
21. Vesterdal L., Clarke N., Sigurdsson B.D., Gundersen P. Do tree species influence soil carbon stocks in temperate and boreal forests? // Forest Ecology and Management. – 2013. – Vol. 309. – P. 4–18.
