Net Primary Production of Steppe Ecosystems and the Reasons for its Spatial Variability

Capa

Citar

Texto integral

Acesso aberto Acesso aberto
Acesso é fechado Acesso está concedido
Acesso é fechado Somente assinantes

Resumo

The purpose of the article is to analyze the values change of net primary production: aboveground (ANP), belowground (BNP) and total (NPP) for meadow, true and dry steppes. The investigated meadow and true steppes are located between 36 and 116° E, 47 and 56° N. In Tyva, the production of dry steppes is determined on various elements of the relief – from the upper part of the mountain to the depressions located in the bottom of the slope. The value of ANP in the meadow steppes varies from west to east from 10.2 to 3.1, in the true steppes from 5.8 to 0.7 t/ha per year and depends on many factors, including air temperature, precipitation, and soil properties. The soil properties are defined by a set of conditions: the position of the ecosystem on the relief, which leads to different soil moisture. Both, the meadow and true steppes, have irregularities in the decrease of the ANP value from west to east. In some cases, in a series of meadow steppes instead of a decrease, an increase of ANP is observed, which is explaining by changes in soil conditions. The first increase from 4.8 (63° E) to 6.1 t/ha per year (73° E) occurs when Luvic Chernozem (Loamic) is replaced by Inclinigleyic Chernozem (Loamic), as a result of additional soil moistening. The second increase of ANP from 3.6 (75° E) to 6.6 t/ha per year (90° E) is observed when the soil changes from Tonguic Chernozem (Siltic) to Haplic Chernozem (Siltic, Pachic). The increases of ANP were observed in the true steppes: 1) when Skeletic Kastanozem (Siltic) changed to Calcic Chernozem (Siltic), 2) when Haplic Solonetz (Loamic) changed to Calcic Chernozem (Loamic), 3) when soil changes from Mollic Leptosol (Siltic) to Calcic Chernozem (Siltic). The value of BNP in meadow and true steppes in the soil layer of 0–30 cm generally decreases from west to east from 26.8 to 7.7 t/ha per year, varying without a visible pattern. In Tyva, due to the change in the relief, ANP of dry steppes varies from 3.7 to 1.7, BNP – from 27.0 to 8.7 t/ha per year. Consequently, the amount of aboveground production of grass ecosystems is determined not only by air temperature and precipitation, but also by the properties of soils, which vary in structure, Corg content, nutrients, and watering.

Texto integral

Acesso é fechado

Sobre autores

A. Titlaynova

Institute of Soil Science and Agrochemistry, Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences

Autor responsável pela correspondência
Email: atitlyanova@mail.ru
Rússia, Novosibirsk

E. Vishnyakova

Institute of Soil Science and Agrochemistry, Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences

Email: atitlyanova@mail.ru
Rússia, Novosibirsk

E. Smolentseva

Institute of Soil Science and Agrochemistry, Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences

Email: atitlyanova@mail.ru
Rússia, Novosibirsk

Bibliografia

  1. Базилевич Н.И. Биологическая продуктивность экосистем Северной Евразии. М.: Наука, 1993. 293 с.
  2. Базилевич Н.И., Титлянова А.А. Биотический круговорот на пяти континентах: азот и зольные элементы в природных наземных экосистемах. Новосибирск: Изд-во СО РАН, 2008. 376 с.
  3. Базилевич Н.И., Титлянова А.А., Смирнов В.В., Родин Л.Е., Нечаева Н.Т., Левин Ф.И. Методы изучения биологического круговорота в различных природных зонах. М.: Мысль, 1978. 184 с.
  4. Вагина Т.А., Шатохина Н.Г. Динамика запасов надземной и подземной органической массы степных, луговых и болотных фитоценозов // Структура, функционирование и эволюция системы биогеоценозов Барабы. Т. 2. Биогеоценотические процессы. Новосибирск: Наука, Сиб. отд-ние, 1976. С. 217‒264.
  5. Волковинцер В.И. Степные криоаридные почвы. Новосибирск: Наука, Сиб. отд-ние, 1978. 208 с.
  6. Горшкова А.А. Особенности формирования продуктивности степных сообществ Центральной Тувы // Информационные проблемы изучения биосферы. Убсунурская котловина – природная модель биосферы. Пущино, 1990. С. 184‒200.
  7. Горшкова А.А., Зверева Г.К. Экология степных сообществ Центральной Тувы // Степная растительность Сибири и некоторые черты ее экологии. Новосибирск: Наука, Сиб. отд-ние, 1982. С. 19‒36.
  8. Дубынина С.С. Чистая первичная продукция растительного вещества фаций Березовского участка Назаровской котловины // Междунар. журн. прикладных и фундаментальных исследований. 2019. №11. С. 914.
  9. Классификация и диагностика почв СССР. М.: Колос, 1977. 223 с.
  10. Королюк А.Ю. Растительность // Степи Центральной Азии. Новосибирск: Изд-во СО РАН, 2002. С.45‒94.
  11. Рекомендации по адаптации сельского хозяйства Республики Тыва к изменению климата. Красноярск: WWF России, Oxfam-GB, Убсунурский международный центр биосферных исследований под эгидой СО РАН и правительства Республики Тыва, 2011. 66 с.
  12. Снытко В.А., Нефедьева Л.Г. Настоящие степи Забайкалья, Читинская область // Биологическая продуктивность травяных экосистем. Новосибирск: Наука, Сиб. отд-ние, 1988. С. 49-58.
  13. Титлянова А.А. Биологический круговорот углерода в травяных биогеоценозах. Новосибирск: Наука, Сиб. отд-ние, 1977. 219 с.
  14. Титлянова А.А., Косых Н.П., Курбатская С.С., Кыргыс Ч.С., Миронычева-Токарева Н.П., Романова И.П., Самбуу А.Д., Шибарева С.В. Продуктивность травяных экосистем Тувы // Почвы и окружающая среда. 2020. Т. 3. С. е110. https://doi.org/10.31251/pos.v3i2.110
  15. Титлянова А.А., Косых Н.П., Миронычева-Токарева Н.П., Романова И.П. Подземные органы растений в травяных экосистемах. Новосибирск: Наука, Сибирская издательская фирма РАН, 1996. 128 с.
  16. Титлянова А.А., Самбуу А.Д. Сукцессии в травяных экосистемах. Новосибирск: Изд-во СО РАН, 2016. 191 с.
  17. Титлянова А.А., Тесаржова М. Режимы биологического круговорота. Новосибирск: Наука, Сиб. отд-ние, 1991. 150 с.
  18. Титлянова А.А., Шибарева С.В. Продуктивность травяных экосистем (справочник). М.: Изд-во МБА, 2020. 100 с.
  19. Чимитдоржиева Э.О., Чимитдоржиева Г.Д., Давыдова Т.В., Цыбенов Ю.Б. Чистая первичная продукция постагрогенных почв Западного Забайкалья // Вестник КГУ им. Н.А. Некрасова. 2012. № 4. С. 28‒31.
  20. An N., Price K., Blair J.M. “Estimating above-ground net primary productivity of the tallgrass prairie ecosystem of the Central Great Plains using AVHRR NDVI,” Int. J. Remote Sensing. 2013. V. 34. P. 3717–3735. http://dx.doi.org/10.1080/01431161.2012.757376
  21. French N.R. Introduction // Natural temperate grasslands // International Biological Programme. Vol. 18. Grassland ecosystems of the world: analysis of grasslands and their uses. Cambridge University Press, 1979. P. 41‒49.
  22. IUSS Working Group WRB. World Reference Base for Soil Resources. International soil classification system for naming soils and creating legends for soil maps. 4th edition. International Union of Soil Sciences (IUSS). Vienna, 2022. 236 p.
  23. Lin H. “The Classification Indices-Based Model for NPP According to the Integrated Orderly Classification System of Grassland and Its Application,” CO2 Sequestration and Valorization. 2014. InTech. http://dx.doi.org/10.5772/57297
  24. Misra K.C. Introduction // Tropical grasslands // International Biological Programme. V. 18. Grassland ecosystems of the world: analysis of grasslands and their uses. Cambridge University Press, 1979. P. 189‒197.
  25. Rychnovská М., Balátová-Tuláčková E., Úlehlová B., Pelikán J. Ekologie Lučních Porostů [The Ecology of Grasslands]. Praha: Academia, 1985. 292 pp.
  26. Sims P.L., Coupland R.T. Producers // Natural temperate grasslands // International Biological Programme. V. 18. Grassland ecosystems of the world: analysis of grasslands and their uses. Cambridge University Press, 1979. P. 49‒73.
  27. Singh J.S., Joshi M.C. Primary production // Tropical grasslands // International Biological Programme. V. 18. Grassland ecosystems of the world: analysis of grasslands and their uses. Cambridge University Press, 1979. P. 197‒219.
  28. Wilcox K.R., Collins S.L., Knapp A.K., Pockman W., Shi Z., Smith M., Luo Y. “Assessing carbon storage capacity and saturation across six central US grasslands using data-model integration,” Biogeosciences Discuss. [preprint]. 2022. https://doi.org/10.5194/bg-2022-164
  29. https://rp5.ru/
  30. https://edu.tltsu.ru/sites/sites_content/site216/html/media96435/lec_5.pdf

Arquivos suplementares

Arquivos suplementares
Ação
1. JATS XML
Baixar
2. Fig. 1. Variation of net primary production (NPP) of meadow and true steppes along the longitudinal gradient: 1 - meadow steppes (L1-L9), 2 - true steppes (H1-H14). Characteristics of steppes are given in Table 1.

Baixar (149KB)
Metadados

Declaração de direitos autorais © Russian Academy of Sciences, 2024

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».