Soil Respiration of Forest Ecosystems in the South of the Far East

A. V. Ivanov; Иванов А. В.; D. G. Zamolodchikov; Замолодчиков Д. Г.; M. A. Salo; Сало М. А.; A. V. Kondratova; Кондратова А. В.; O. A. Piletskaya; Пилецкая О. А.; S. V. Bryanin; Брянин С. В.

doi:10.31857/S0032180X23600397

Дыхание почв лесных экосистем юга Дальнего Востока

Авторы: Иванов А.В.¹, Замолодчиков Д.Г.²^,3, Сало М.А.⁴, Кондратова А.В.¹, Пилецкая О.А.¹, Брянин С.В.¹
Учреждения:
1. Институт геологии и природопользования ДВО РАН
2. Центр по проблемам экологии и продуктивности лесов РАН
3. Национальный исследовательский университет “Высшая школа экономики”
4. Сихотэ-Алинский государственный природный биосферный заповедник
Выпуск: № 9 (2023)
Страницы: 1023-1033
Раздел: ДЫХАНИЕ ПОЧВ В ПРИРОДНЫХ ЦЕНОЗАХ
URL: https://journals.rcsi.science/0032-180X/article/view/138179
DOI: https://doi.org/10.31857/S0032180X23600397
EDN: https://elibrary.ru/FKKVGO
ID: 138179

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ
Доступ закрыт

Доступ предоставлен
Доступ закрыт

Только для подписчиков

Аннотация
Об авторах
Список литературы
Дополнительные файлы
Статистика

Аннотация

Дальний Восток – наименее изученная в отношении потоков углерода часть России. Проведен обзор результатов натурных измерений эмиссии СО₂ с поверхности лесных почв, полученных на 26 участках в южной части Дальнего Востока на территории 4 субъектов России. Измерения выполнены в разных лесных формациях (лиственничники, кедровники, дубняки, ясенево-ильмовые леса), включая леса в зоне многолетней мерзлоты. Представлены сведения о сезонной и суточной динамике эмиссии. По 14 участкам представлены параметры уравнений для оценки эмиссии по данным о температуре воздуха на ближайшей метеостанции. Годичные потоки варьируют по пунктам измерения в пределах 5.5–10.1 т С/га, с максимальным значением в старовозрастном кедрово-пихтовом лесу южного Приморья. Вклад летнего сезона в годовой поток составляет 46–65%. В Республике Бурятия эмиссия СО₂ с поверхности почв сильно зависит от температуры и влажности почв. В переувлажненных почвах на эмиссию значимо влияет уровень грунтовых вод (R² = 0.42).

Ключевые слова

эмиссия СО₂, органический углерод почвы, температура почвы, температура воздуха, лесные формации

Список литературы

Барталев С.А., Егоров В.А., Ефремов В.Ю., Лупян Е.А., Стыценко Ф.В., Флитман Е.В. Оценка площади пожаров на основе комплексирования спутниковых данных различного пространственного разрешения MODIS и Landsat-TM/ETM+ // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли их Космоса. 2012. Т. 9. № 2. С. 9–26.
Ваганов Е.А., Порфирьев Б.Н., Широв А.А., Колпаков А.Ю., Пыжев А.И. Оценка вклада российских лесов в снижение рисков климатических изменений // Экономика региона. 2021. Т. 17. Вып. 4. С. 1096–1109. https://doi.org/10.17059/ekon.reg.2021-4-4
Иванов А.В., Замолодчиков Д.Г., Линев Д.А., Осипов Э.А. Почвенная эмиссия CO2 в дубняках разного возраста в условиях южного Сихотэ-Алиня // Инновации и технологии в лесном хозяйстве. Тез. докл. IV межд. науч.-пр. конф. СПб., 2014. С. 52.
Иванов А.В., Момот А.А. Эмиссия углерода с поверхности почв пойменных лесов на юге Приморского края // Вестник Поволжского гос. технол. ун-та. Сер. Лес. Экология. Природопользование. 2016. № 1. С. 69–78.
Карелин Д.В., Азовский А.И., Куманяев А.С., Замолодчиков Д.Г. Значение пространственного и временно́го масштаба при анализе факторов эмиссии СО2 из почвы в лесах Валдайской возвышенности // Лесоведение. 2019. № 1. С. 29–37.
Коровицкий С.А., Маркезини Л.Б., Трегубова В.Г. Оценка сезонной динамики эмиссии углекислого газа и метана почвами островных территорий (на примере почв о. Русский, Приморский край) // Природа без границ. Сб. мат-лов. Владивосток, 2018. С. 145–147.
Малханова Е.В., Егорова Р.А., Чимитдоржиева Г.Д. Сезонная динамика эмиссии СО2 мерзлотными почвами Забайкалья // Агрохимия. 2008. № 2. С. 66–69.
Махныкина А.В., Прокушкин А.С., Ваганов Е.А. и др. Динамика потоков СО2 с поверхности почвы в сосновых древостоях Средней Сибири // Журн. Сибирского федерального ун-та. Сер. Биология. 2016. Т. 9. № 3. С. 338–357. https://doi.org/10.17516/1997-1389-2016-9-3-338-357
Мильхеев Е.Ю., Чимитдоржиева Г.Д. Сезонная эмиссия углекислого газа из почв дельты р. Селенга (Западное Забайкалье) // Агрохимия. 2015. № 2. С. 46–51.
Пилецкая О.А. Эмиссия углекислого газа в нарушенных бореальных лесах // Сборник избранных статей по материалам научных конференций ГНИИ “Нацразвитие”. Мат. науч. конф. СПб., 2019. С. 82–84.
Распоряжение Правительства Российской Федерации “Об утверждении стратегии развития лесного комплекса Российской Федерации” до 2030 года от 20.09.2018 № 1989-р. https://inlnk.ru/9PP7Ra (дата обращения 01.03.2023).
Шарков И.Н. Совершенствование абсорбционного метода определения выделения СО2 из почвы в полевых условиях // Почвоведение. 1987. № 1. С. 127–133.
Duan B., Xiao R., Cai T., Man X., Ge Z. et al. Strong responses of soil greenhouse gas fluxes to litter manipulation in a boreal larch forest, Northeastern China // Forests. 2022. V. 13. P. 1–16. https://doi.org/10.3390/f13121985
Duan B., Cai T., Man X., Xiao R., Gao M. et al. Different variations in soil CO2, CH4, and N2O fluxes and their responses to edaphic factors along a boreal secondary forest successional trajectory // Sci. Total Environ. 2022. V. 838. P. 155983. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2022.155983
Hashimoto S., Carvalhais N., Ito A., Migliavacca M., Nishina K., Reichstein M. Global spatiotemporal distribution of soil respiration modeled using a global database // Biogeosciences. 2015. V. 12. P. 4121–4132. https://doi.org/10.5194/bg-12-4121-2015
Huang N., Wang L., Song X.-P., Black T.A., Jassal R.S., Myneni R.B. et al. Spatial and temporal variations in global soil respiration and their relationships with climate and land cover // Sci. Adv. 2020. V. 6. P. 8508. https://doi.org/10.1126/sciadv.abb8508
Ivanov A.V., Tataurov V.A., Braun M. Seasonal and daily dynamics of the CO2 emission from soils of pinus koraiensis forests in the south of the Sikhote-Alin range // Eurasian Soil Science. 2018. T. 51. P. 290–295. https://doi.org/10.1134/S1064229318030043
Ivanov A.V., Salo M.A., Tolstikova V.Yu., Bryanin S.V.; Zamolodchikov D.G. Effects of Windfall on Soil Surface Carbon Emission and Fine Root Stocks in the Central Sikhote-Alin // Eurasian Soil Science. V. 55. P. 1405–1413. https://doi.org/10.1134/s1064229322100052
Jian J., Vargas R., Anderson-Teixeira K.J., Stell E., Herrmann V., Horn M., Kholod N. et al. // A Global Database of Soil Respiration Data, Version 5.0. ORNL DAAC, 2021. Oak Ridge, Tennessee, USA. https://doi.org/10.3334/ornldaac/1827
Karelin D.V., Goryachkin S.V., Kudikov A.V. et al. Changes in carbon pool and CO2 emission in the course of postagrogenic succession on gray soils (Luvic Phaeozems) in European Russia // Eurasian Soil Science. 2017. V. 50. P. 559–572. https://doi.org/10.1134/S1064229317050076
Kudeyarov V.N. Soil Respiration and Biogenic Carbon Dioxide Sink in the Territory of Russia: An Analytical Review // Eurasian Soil Science. 2018 V. 5. P. 599–612. https://doi.org/10.1134/S1064229318060091
Kurganova I.N., Lopes de Gerenyu V.O., Myakshina T.N., Sapronov D.V., Zhmurin V.A., Kudeyarov V.N., Romashkin I.V. Experimental and model estimates of respiration of the forest sod-podzolic soil in the Prioksko-Terrasny nature reserve // Contemporary Problems of Ecology. 2020. V. 7. P. 813–824.
Menyailo O.V., Matvienko A.I., Stepanov A.L., Makarov M.I. Measuring soil CO2 efflux: Effect of collar depth // Russ. J. Ecology. 2015. V. 46. P. 152–156. https://doi.org/10.1134/S1067413615020071
Qin L., Lv G.H., He X. M. et al. Winter soil CO2 efflux and its contribution to annual soil respiration in different ecosystems of Ebinur Lake Area // Eurasian Soil Science. 2015. V. 48. P. 871–880. https://doi.org/10.1134/S1064229315080050
Raich J.W., Schlesinger W.H. The global carbon dioxide flux in soil respiration and its relationship to vegetation and climate // Tellus. 1992. V. 44B. P. 81–89. https://doi.org/10.3402/tellusb.v44i2.15428
Song X., Wang G., Ran F., Chang R. et al. Effects of topography and fire on soil CO2 and CH4 flux in boreal forest underlain by permafrost in northeast China // Ecological Engineering. 2017. V. 106. P. 35–43. https://doi.org/10.1016/j.ecoleng.2017.05.033