Бюджет углерода в экосистемах среднетаежных коренных ельников

К. С. Бобкова¹, М. А. Кузнецов^1, *

¹Институт биологии Коми научного центра УрО РАН
Коммунистическая, 28, Сыктывкар, 167982 Россия
*E-mail: kuznetsov_ma@ib.komisc.ru
Поступила в редакцию 06.07.2022 г.
После доработки 08.11.2022 г.
Принята к публикации 16.11.2022 г.

В работе приведена характеристика основных составляющих углеродного цикла в экосистемах спелых среднетаежных ельников. Объекты исследования представлены ельниками разнотравно-черничными на подзолистых и чернично-сфагновыми на торфянисто-подзолисто-глееватых почвах. Приходно-расходные статьи углеродного бюджета фитоценозов оценены по показателям, характеризующим продукционные процессы органического вещества. Определены фитомасса и прирост надземных органов древесных растений методом модельных деревьев. Масса корней определена по методу крупных и мелких монолитов. Количество опада растений древесного яруса выявлено с помощью опадоуловителей. Массу травяных растений, кустарничков и мхов определяли методом укосов на 10 площадках размером 0.5 × 0.5 м. Опад растений травяно-кустарничкого яруса оценивали по их приросту. Запасы органического углерода в почвах определяли по его содержанию в различных горизонтах с учетом их мощности и плотности. Эмиссию СО₂ измеряли, используя метод темных камер при помощи ИКГ LI-COR 8100 (LI-COR Biosciences, США). Общий пул углерода в экосистемах старовозрастных ельников составляет 184.4–187.7 т га^–1, из них в растениях фитоценоза 48–49%, в крупных древесных остатках (сухостой и валеж) – 6–8%. В почве, включая подстилку и минеральный слой, запасается 44–45% от общего пула углерода, примерно третья часть которого концентрируется в органогенном горизонте мощностью 7.7 см в ельнике разнотравном черничном и 13.1 см в ельнике чернично-сфагновом. Выявлено, что в старовозрастных ельниках фитоценоз оказывает существенное влияние на динамику содержания растворенного углерода органического вещества в атмосферных осадках и в почвенных водах. Ежегодное депонирование углерода фитоценозами ельников равно 3.30 в разнотравно-черничном и 3.08 т га–1 – в черничносфагновом. В продукции углерода исключительно важная роль принадлежит древостою. Количество углерода, поступающего с опадом, составило 2.48–2.84 т га^–1 год^–1. В общем потоке углерода в атмосферу доля минерализационных потерь за счет разложения растительных остатков в ельниках составила менее 30%. Установлено влияние на процесс выделения диоксида углерода с поверхности почвы погодных условий сезона, отмечена положительная корреляция эмиссии СО₂ с температурой почвы (r = 0.6–0.8). Эмиссия СО₂ с поверхности почвы обоих исследуемых ельников составила 2.47 т С га^–1 сезон^–1. Показано, что коренные среднетаежные ельники служат местом стока углерода в размере 0.36 и 0.87 т га^–1 год^–1.

DOI: 10.31857/S0044459622060033

Полный текст статьи доступен на сайте Elibrary.ru (необходимо зарегистрироваться).