Влияние пожаров в бореальных лесах на эмиссию углекислого газа с поверхности почв (обзор)

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Лесные пожары оказывают существенный эффект на структурно-функциональную организацию экосистем, затрагивая все ее компоненты. Цель работы состояла в анализе и систематизации данных о влиянии пожаров в бореальных лесах на эмиссию СО2 с поверхности почв и сгорания лесных горючих материалов. Показано, что пирогенез является одним из ведущих факторов, воздействующих на физико-химические свойства и запасы органического вещества в лесной подстилке и верхних горизонтах почвы, а также их температурный режим, особенно в светлохвойных лесах, сформированных сосной и лиственницей. В лесных подстилках после прохождения лесного пожара отмечается снижение кислотности, запасов углерода, происходит сужение отношения соотношения C : N. Изменяется состав органического вещества вследствие накопления продуктов горения. В органогенном горизонте отмечено увеличение плотности сложения, степени насыщенности основаниями, гидрофобности почв. Это, в сочетании с гибелью корневых систем растений, приводит к сокращению скорости эмиссии СО2 с поверхности почв. Интенсивность пожаров во многом влияет на выделение углекислого газа и время, необходимое для возврата этого показателя в исходное состояние. Воздействие пожара на температурный коэффициент Q10 может быть разнонаправленным: негативным (особенно в случае интенсивного огневого воздействия), положительным или же с отсутствием эффекта. Установлено, что ингибирование эмиссии СО2 и значения Q10 обусловлено сокращением автотрофного дыхания.

Об авторах

П. А. Арзубов

Сыктывкарский государственный университет им. Питирима Сорокина; Институт биологии Коми НЦ УрО РАН

Email: arzubov-2000@mail.ru
Сыктывкар, 167001 Россия; Сыктывкар, 167982 Россия

А. Ф. Осипов

Институт биологии Коми НЦ УрО РАН

Сыктывкар, 167982 Россия

А. А. Дымов

Институт биологии Коми НЦ УрО РАН

Сыктывкар, 167982 Россия

Список литературы

  1. Абаимов А.П., Прокушкин С.Г., Суховольский В.Г., Овчинникова Т.М. Оценка и прогноз послепожарного состояния лиственницы Гмелина на мерзлотных почвах Средней Сибири // Лесоведение. 2004. № 2. С. 3–11.
  2. Абрамова Е.Р., Брянин С.В., Кондратова А.В. Разложение опада в постпирогенных лиственничниках хребта Тукурингра (верхнее Приамурье) // Сибирский лесной журнал. 2018. № 2. С. 71−77. https://doi.org/10.15372/SJFS20180207
  3. Арцыбашев Е.С. Влияние пожаров на лесные биогеоценозы // Биосфера. 2014. Т. 6. № 1. С. 53−59.
  4. Аткин А.С., Аткина Л.И. Запасы напочвенных горючих материалов в сосняках // Лесные пожары и их последствия. Красноярск: ИЛиД, 1985. С. 92−101.
  5. Балбышев И.Н. Сравнительная пожароустойчивость древесных пород таежной зоны // Лесные пожары и борьба с ними. 1963. С. 114–136.
  6. Барталев С.А., Стыценко Ф.В. Спутниковая оценка гибели древостоев от пожаров по данным о сезонном распределении пройденной огнем площади // Лесоведение. 2021. № 2. С. 115−122. https://doi.org/10.31857/S0024114821020029
  7. Барталев С.А., Стыценко Ф.В., Егоров В.А., Лупян Е.А. Спутниковая оценка гибели лесов России от пожаров // Лесоведение. 2015. № 2. С. 83−94.
  8. Безкоровайная И.Н., Иванова Г.А., Тарасов П.А., Сорокин Н.Д., Богородская А.В., Иванов В.А., Конард С.Г., Макрае Д.Дж. Пирогенная трансформация почв сосняков средней тайги Красноярского края // Сибирский экологический журнал. 2005. № 1. С. 143−152.
  9. Беховых Ю.В., Макарычев С.В., Трофимов И.Т., Болотов А.Г. Особенности теплоаккумуляции и теплообмена в дерново-подзолистых почвах на гарях сухостепной зоны Алтайского края // Антропогенное воздействие на лесные экосистемы. Тез. докл. II Межд. конф. (18–19 апреля 2002 г.). Барнаул: Изд-во Алтайского ун-та, 2002. С. 142−145.
  10. Богородская А.В. Влияние пожаров на микробные комплексы почв сосновых лесов средней Сибири. Автореф. дис. … канд. биол. наук. Красноярск, 2006. 21 с.
  11. Брюханов А.В., Верховец С.В. Оценка эмиссий углерода при пожарах на вырубках в хвойных лесах Центральной и Южной Сибири // Сибирский экологический журнал. 2005. № 1. С. 109–112.
  12. Буряк Л.В., Каленская О.П. Влияние пожаров на формирование насаждений нижнего Приангарья. Пушкино: ВНИИЛМ, 2020. 140 с.
  13. Виноградова А.А., Смирнов Н.С., Коротков В.Н., Романовская А.А. Лесные пожары в Сибири и на Дальнем Востоке: эмиссии и атмосферный перенос черного углерода в Арктику // Оптика атмосферы и океана. 2015. Т. 28. № 6. С. 512−520. https://doi.org/10.15372/AOO20150603
  14. Виноградова А.А., Васильева А.В. Черный углерод в воздухе северных районов России: источники, пространственные и временные вариации // Оптика атмосферы и океана. 2017. Т. 30. № 6. С. 467−475. https://doi.org/10.15372/AOO20170604
  15. Воздействие пожаров на компоненты экосистемы среднетаежных сосняков Сибири / Отв. ред. Евдокименко М.Д. Новосибирск: Наука, 2014. 232 с.
  16. Втюрин Г.М. Структура почвенного покрова таежной зоны европейского Северо-Востока. Л.: Наука, 1991. 152 с.
  17. Габбасова И.М., Гарипов Т.Т., Сулейманов Р.Р., Комиссаров М.А., Хабиров И.К., Сидорова Л.В., Назырова Ф.И., Простякова З.Г., Котлугалямова Э.Ю. Влияние низовых пожаров на свойства и эрозию лесных почв Южного Урала (Башкирский государственный природный заповедник) // Почвоведение. 2019. № 4. С. 412−421. https://doi.org/10/11/34/S0032180X19040075
  18. Горшков В.В., Ставрова Н.И., Баккал И.Ю. Динамика восстановления лесной подстилки в бореальных сосновых лесах после пожаров // Лесоведение. 2005. № 3. С. 37–45.
  19. Горбач Н.М., Яковлева Е.В., Дымов А.А. Влияние температуры горения и состава органогенных горизонтов почв на содержание ПАУ (результаты лабораторного эксперимента) // Почвоведение. 2024. № 5. С. 756−769. https://doi.org/10.31857/S0032180X24050084
  20. Диченков Н.А. Географичность запасов лесных горючих материалов // Лесохоз. информ. 1992. Вып. 257. С. 156−160.
  21. Дымов А.А., Дубровский Ю.А., Габов Д.Н., Жангуров Е.В., Низовцев Н.А. Влияние пожара в северотаежном ельнике на органическое вещество почвы // Лесоведение. 2015. № 1. С. 52−62.
  22. Дымов А.А., Старцев В.В., Горбач Н.М., Севергина Д.А., Кутявин И.Н., Осипов А.Ф., Дубровский Ю.А. Изменения почв и растительности при разном числе проездов колесной лесозаготовительной техники (средняя тайга, Республика Коми) // Почвоведение. 2022. № 11. С. 1426−1441. https://doi.org/10.31857/S0032180X22110028
  23. Дымов А.А. Почвы послерубочных, постпирогенных и постагрогенных лесных экосистем северо-востока Европейской части России: Автореф. дис. … докт. биол. наук. М., 2018. 46 с.
  24. Дымов А.А. Сукцессии почв в бореальных лесах Республики Коми. М.: ГЕОС, 2020. 336 с.
  25. Ершов Д.В., Сочилова Е.Н. Оценка прямых пирогенных эмиссий углерода в лесах России за 2020 год по данным дистанционного мониторинга // Вопросы лесной науки. 2020. Т. 3. № 4. С. 1−8. https://doi.org/10.31509/2658-607x-2020-3-4-1-8
  26. Замолодчиков Д.Г., Грабовский В.И., Шуляк П.П., Честных О.В. Современное сокращение стока углерода в леса России // Доклады АН. 2017. Т. 476. № 6. С. 719−721. https://doi.org/10.7868/S0869565217060251
  27. Иванов А.В., Макаров В.И. Оценка объема эмиссий при сгорании некоторых видов лесных горючих материалов // Оптика атмосферы и океана. 2002. Т. 15. № 5−6. С. 488−490.
  28. Иванов В.А., Иванова Г.А., Бакшеева Е.О., Морозов А.С. Оценка эмиссии парниковых газов при пожарах в светлохвойных лесах Нижнего Приангарья // Сибирский лесной журнал. 2021. № 6. С. 3−17. https://doi.org/10.15372/SJFS20210601
  29. Иванов В.А., Иванова Г.А., Бакшеева Е.О., Шебеко Д.В. Эмиссии при пожарах в насаждениях среднесибирского подтаежно-лесостепного района // Сибирский лесной журнал. 2024. № 5. С. 47−56. https://doi.org/10.15372/SJFS20240505
  30. Иванова Г.А., Иванов В.А., Кукавская Е.А., Конард С.Г., Макрей Д.Д. Влияние пожаров на эмиссии углерода в сосновых лесах Средней Сибири // Сибирский экологический журнал. 2007. № 14. С. 885−895.
  31. Иванова Г.А., Конард С.Г., Макрей Д.Д. Воздействие пожаров на компоненты экосистемы среднетаежных лесов Сибири. Новосибирск: Наука, 2014. 232 с.
  32. Иванова Г.А., Иванов В.А. Пожары в сосновых лесах Средней Сибири. Новосибирск: Наука, 2015. 240 с.
  33. Исаев А.С., Коровин Г.Н. Углерод в лесах Северной Евразии // Круговорот углерода на территории России. М.: Мин-во науки и технологий РФ, 1999. С. 63–95.
  34. Конард С.Г., Иванова Г.А. Дифференцированный подход к количественной оценке эмиссии углерода при лесных пожарах // Лесоведение. 1998. № 3. С. 28–35.
  35. Косарев В.П. Лесная метеорология с основами климатологии: учеб. для вузов. СПб.: ЛТА, 2002. 264 с.
  36. Краснощеков Ю.Н., Евдокименко М.Д., Онучин А.А. Постпирогенная дигрессия лесных экосистем в горном Прибайкалье // Сибирский лесной журнал. 2018. № 6. С. 46−57. https://doi.org/10.15372/SJFS20180604
  37. Краснощеков Ю.Н. Постпирогенная изменчивость подстилки в горных лесах Прибайкалья // Почвоведение. 2019. № 3. С. 290−303. https://doi.org/10.1134/S0032180X19030080
  38. Краснощеков Ю.Н. Почвозащитная роль горных лесов бассейна озера Байкал. Новосибирск: Изд-во СО РАН, 2004. 224 с.
  39. Кудеяров В.Н. Дыхание почв и биогенный сток углекислого газа на территории России (аналитический обзор) // Почвоведение. 2018. № 6. С. 643−658. https://doi.org/10.7868/S0032180X18060011
  40. Кукавская Е.А., Иванова Г.А. Воздействие лесных пожаров на биомассу сосновых насаждений Средней Сибири // Вестник КрасГАУ. 2006. № 12. С. 156−162.
  41. Кукавская Е.А., Жила С.В., Иванова Г.А., Буряк Л.В. Оценка эмиссии углерода при пожарах в светлохвойных и лиственных насаждениях Красноярского края // Интерэкспо Гео-Сибирь. 2015. Т. 4. № 2. С. 185–189.
  42. Кукавская Е.А., Буряк Л.В., Каленская О.П., Зарубин Д.С. Трансформация напочвенного покрова при низовых пожарах и оценка пирогенной эмиссии углерода в темнохвойных лесах Средней Сибири // Сибирский экологический журнал. 2017. Т. 24. № 1. С. 72–82. https://doi.org/10.15372/SEJ20170108
  43. Курбатский Н.П. Исследование количества и свойств лесных горючих материалов // Вопросы лесной пирологии. Красноярск: Ин-т леса и древесины им. В.Н. Сукачева СО АН АССР, 1970. С. 5−58.
  44. Курбатский Н.П., Иванова Г.А. Пожароопасность сосняков лесостепи и пути ее снижения. Красноярск: Ин-т леса и древесины им. В.Н. Сукачева СО АН АССР, 1987. 112 с.
  45. Курганова И.Н., Кудеяров В.Н. Экосистемы России и глобальный бюджет углерода // Наука в России. 2012. № 5. С. 25–32.
  46. Куценогий К.П., Валедник Э.Н., Буфетов Н.С., Барышев В.Б. Эмиссии крупного лесного пожара в Сибири // Сибирский экологический журнал. 1996. Т. 3. № 1. С. 93−101.
  47. Лупян Е.А., Барталев С.А., Балашов И.В., Егоров В.А., Ершов Д.В., Кобец Д.А., Сеньков К.С., Стыценко Ф.В., Сычугов И.Г. Спутниковый мониторинг лесных пожаров в 21 веке на территории Российской Федерации (цифры и факты по данным детектирования активного горения) // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2017. Т. 14. № 6. С. 176−193. https://doi.org/10.21046/2070-7401-2017-14-6-158-175
  48. Мажитова Г.Г. Пирогенная динамика мерзлотных почв Колымского нагорья // Почвоведение. 2000. № 5. С. 619−629.
  49. Максимова Е.Ю., Быкова Г.С., Абакумов Е.В. Характеристика физических свойств послепожарных почв // Известия Самарского научного центра РАН. 2014. Т. 16. № 5. С. 51−57.
  50. Масягина О.В., Евграфова С.Ю., Титов С.В., Прокушкин А.С. Динамика дыхания почвы на разных стадиях послепожарной восстановительной сукцессии на примере разновозрастных гарей Эвенкии // Экология. 2015. № 1. С. 23–32. https://doi.org/10.7868/S0367059715010114
  51. Матвеев А.М., Матвеева Т.А. Пожароустойчивость подроста сосны и лиственницы // Фундаментальные исследования. 2011. № 11-3. С. 598−601.
  52. Матвеева А.Г. Динамика лесных пожаров на Дальнем Востоке России // Сибирский лесной журнал. 2021. № 6. С. 30−38. https://doi.org/10.15372/SJFS20210603
  53. Мокряк А.В. Последствия лесных пожаров в бореальных и арктических лесах // Modern Sci. 2022. № 2−1. С. 431−434.
  54. Мохов И.И., Чернокульский А.В. Региональные модельные оценки риска лесных пожаров в азиатской части России при изменении климата // Географические и природные ресурсы. 2010. № 2. С. 120−126.
  55. Осипов А.Ф. Влияние лесорастительных условий на эмиссию СО2 с поверхности почвы среднетаежных сосняков Республики Коми // Лесоведение. 2023. № 4. С. 369–378. https://doi.org/10.31857/S0024114823040071
  56. Паюсова И.В., Габов Д.Н., Груздев И.В., Дымов А.А. Изменение верхних горизонтов почв и лизиметрических вод в первые годы после низового пожара в сосняке лишайниковом Республики Коми // Почвоведение. 2024. № 12. С. 1918−1930. https://doi.org/10.31857/S0032180X24120175
  57. Петров Д.Г. Пирогенно-экстремальные почвы северной и средней тайги России // Вестник Моск. ун-та. Сер. 17, почвоведение. 2023. № 1. С. 16−24. https://doi.org/10.55959/MSU0137-0944-17-2023-78-1-16-24
  58. Пилецкая О.А. Эмиссия углекислого газа в нарушенных бореальных лесах // Сб. избр. ст. по материалам научных конференций ГНИИ “Нацразвитие”. 2019. С. 82–84.
  59. Пономарев Е.И., Забродин А.Н., Швецов Е.Г. Динамика интенсивности пожаров растительности и оценка влияния на пожарные эмиссии в Сибири по спутниковым данным // Актуальные проблемы обеспечения пожарной безопасности и защиты от чрезвычайных ситуаций. Железногорск, 2023. С. 14−17.
  60. Прокашев А.М., Жуйкова И.А., Пахомов М.М. История почвенно-растительного покрова Вятско-Камского края в послеледниковье. Киров: Вят. ГГУ, 2003. 143 с.
  61. Прокушкин С.Г., Богданов В.В., Прокушкин А.С., Токарева И.В. Послепожарное восстановление органического вещества в напочвенном покрове лиственничников криолитозоны Центральной Эвенкии // Известия РАН. Серия биологическая. 2011. № 2. С. 227−234.
  62. Русанова Г.В. Реликтовый гумусовый горизонт в профиле таежных суглинистых почв северо-востока Европейской части СССР // Почвоведение. 1983. № 10. С. 33−42.
  63. Софронов М.А., Голдаммер И.Г., Волокитина А.В., Софронова Т.М. Пожарная опасность в природных условиях. Красноярск: Ин-т леса им. В.Н. Сукачева СО РАН, 2005. 330 с.
  64. Софронов М.А., Волокотина А.В., Софронова Т.М. Пожары в горных лесах. Красноярск, 2008. 288 с.
  65. Тарасов П.А., Иванов В.А., Иванова Г.А. Особенности температурного режима почв в сосняках средней тайги, пройденных низовыми пожарами // Хвойные бореальной зоны. 2008. Т. 25. № 3-4. С. 300−304.
  66. Тарасов П.А., Иванов В.А., Иванова Г.А., Краснощекова Е.Н. Постпирогенные изменения гидротермических параметров почв среднетаежных сосняков // Почвоведение. 2011. № 7. С. 795−803.
  67. Федоров Б.Г., Моисеев Б.Н., Синяк Ю.В. Поглощающая способность лесов России и выброс углекислого газа энергетическими объектами // Проблемы прогнозирования. 2011. № 3. С. 127−142.
  68. Фуряев В.В. Роль пожаров в процессе лесообразования. Новосибирск: Наука, 1996. 252 с.
  69. Харук В.И., Шушпанов А.С., Им С.Т. Климатогенная динамика солифлюкции в мерзлотной почве Средней Сибири // Журнал сибирского гос. ун-та. Сер. Техника и Технологии. 2015. Т. 8. № 6. С. 744−754. https://doi.org/10.17516/1999-494X-2015-8-6-744-754
  70. Харук В.И., Пономарев Е.И. Пожары и гари сибирской тайги // Наука из первых рук. 2020. № 2. С. 56−71.
  71. Чевычелов А.П. Лесные пожары в Якутии и их влияние на почвенный покров в аспекте прогнозируемого изменения климата // Вестник Северо-Восточного фед. ун-та им. М.К. Аммосова. Сер. Науки о Земле. 2019. № 1. С. 55−67. https://doi.org/10.25587/SVFU.2019.13.27557
  72. Чевычелов А.П., Шахматова Е.Ю. Постпирогенные полициклические почвы в лесах Якутии и Забайкалья // Почвоведение. 2018. № 2. С. 243−252. https://doi.org/10.7868/S0032180X18020120
  73. Швиденко А.З., Щепащенко Д.Г., Ваганов Е.А., Сухинин А.И., Максютов Ш.Ш., МкКаллум И., Лакида И.П. Влияние природных пожаров в России 1998–2010 гг. на экосистемы и глобальный углеродный бюджет // Доклады АН. 2011. Т. 441. № 4. С. 544–548.
  74. Швиденко А.З., Щепащенко Д.Г. Климатические изменения и лесные пожары в России // Лесоведение. 2013. № 5. С. 50−61.
  75. Швиденко А.З., Щепащенко Д.Г., Ваганов Е.А., Сухинин А.И. Эмиссии парниковых газов вследствие природных пожаров в России в 1998−2012 гг. // Охрана атмосферного воздуха. Атмосфера. 2012. № 1. С. 6−13.
  76. Aaltonen H., Köster K., Köster E., Berninger F., Zhou X., Karhu K., Biasi C., Bruckman V., Palviainen M., Pumpanen J. Forest fires in Canadian permafrost region: the combined effects of fire and permafrost dynamics on soil organic matter quality // Biogeochemistry. 2019. V. 143. P. 257−274. https://doi.org/10.1007/s10533-019-00560-x
  77. Amiro B.D., Todd J.B., Wotton B.M., Logan K.A., Flannigan M.D., Stocks B.J., Mason J.A., Martell D.L., Hirsch K.G. Direct carbon emissions from Canadian forest fires, 1959–1999 // Can. J. Forest Res. 2001. V. 31. № 3. P. 512–525. https://doi.org/10.1139/x00-197
  78. Armas-Herrera C.M., Martí C., Badía D., Ortiz-Perpiñá O., Girona-García A., Mora J.L. Short-term and midterm evolution of topsoil organic matter and biological properties after prescribed burning for pasture recovery (Tella, Central Pyrenees, Spain) // Land Degradation and Development. 2018. V. 29. P. 1545−1554. https://doi.org/10.1002/ldr.2937
  79. Balshi M.S., McGuire A.D., Duffy P., Flannigan M., Kicklighter D.W., Melillo J. Vulnerability of carbon storage in Nirth American boreal forests to wildfires during the 21st century // Global Change Biol. 2009. V. 15. P. 1491−1510. https://doi.org/10.1111/j.1365-2486.2009.01877.x
  80. Benavides-Solorio J., MacDonald L.H. Post-fire runoff and erosion from simulated rainfall on small plots, Colorado Front Range // Hydrological Processes. V. 16. P. 1131−1133. https://doi.org/10.1002/hyp. 383
  81. Bezkorovainaya I.N., Tarasov P.A., Ivanova G.A, Bogorodskaya A.V., Krasnoshchekova E.N. The nitrogen reserves in sandy podzols after controlled fires in pine forests of Central Siberia // Eurasian soil science. 2007. V. 40. P. 700–707. https://doi.org/10.1134/S1064229307060129
  82. Bobrovsky M.V., Kupriyanov D.A., Smirnov A.L., Khanina L.G., Dobrovolskaya M.V., Tiunov A.V. Dynamics of Diversity of Woody Species Taxa under Human Impact in the Upper Volga Region (NW Russia) According to Pedoanthracological Data // Diversity. V. 15. P. 403. https://doi.org/10.3390/d15030403.
  83. Bond-Lamberty B., Peckham S.D., Ahl D.E., Gower S.T. Fire as the dominant driver of central Canadian boreal forest carbon balance // Nature. 2007. V. 450. P. 89−92. https://doi.org/10.1038/nature06272
  84. Bond-Lamberty B., Wang C.K., Gower S.T. Net primary production and net ecosystem production of a boreal black spruce wildfire chronosequence // Global Change Biol. 2004. V. 10. P. 473–487. https://doi.org/10.1111/j.1529-8817.2003.0742.x
  85. Bradshaw C.J.A., Warkentin I.G. Global estimates of boreal forest carbon stocks and flux // Global Planetary Change. 2015. V. 128. P. 24–30. https://doi.org/10.1016/j.gloplacha.2015.02.004
  86. Burke R.A., Zepp R.G., Tarr M.A., Miller W.L., Stocks B.J. Effect of fire on soil-atmosphere exchange of methane and carbon dioxide in Canadian boreal forest sites // J. Geophys. Res. 1997. V. 102. P. 29289–29300. https://doi.org/10.1029/97JD01331
  87. Burrell A.L., Sun Q., Baxter R., Kukavskaya E.A., Zhila S., Shestakova T., Rogers B.M., Kaduk J., Barrett K. Climate change, fire return intervals and the growing risk of permanent forest loss in boreal Eurasia // Sci. Total Environ. 2022. V. 831. P. 154885. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2022.154885
  88. Certini G. Effects of fire on properties of forest soils: a review // Oecologia. 2005. V. 143. P. 1−10. https://doi.org/10.1007/s00442-004-1788-8
  89. Certini G. Fire as a Soil-Forming Factor // Ambio. 2014. V. 143. P. 191−195. https://doi.org/10.1007/s13280-013-0418-2
  90. Conard S.G., Ivanova G.A. Wildfire in Russian boreal forests – Potential impacts of fire regime characteristics on emissions and global carbon balance estimates // Environ. Poll. 1997. V. 98. P. 305–313. https://doi.org/10.1016/S0269-7491(97)00140-1
  91. Desyatkin R.V., Desyatkin A.R. The Effect of Increasing Active Layer Depth on Changes in the Water Budget in the Cryolithozone // Eurasian Soil Science. 2019. V. 52. P. 1447−1455. https://doi.org/10.1134/S1064229319110036
  92. Dymov A.A., Abakumov E.V., Bezkorovaynaya I.N., Prokushkin A.S., Kuzyakov Ya.V., Milanovsky E.Yu. Impact of forest on soil properties (review) // Theoretical Appl. Ecol. 2018. V. 4. P. 13−25. https://doi.org/10.25750/1995-4301-2018-4-013-023
  93. Dymov A.A., Startsev V.V., Yakovleva E.V., Dubrovskiy Yu.A., Milanovsky E.Yu., Severgina D.A., Panov A.V., Prokushkin A.S. Fire-Induced Alterations of Soil Properties in Albic Podzols Developed under Pine Forests (Middle Taiga, Krasnoyarsky Kray) // Fire. 2023. V. 6. Р. 67. https://doi.org/10.3390/fire6020067
  94. Dymov A.A., Gabov D.N. Pyrogenic alterations of Podzols at the North-East European part of Russia: morphology, carbon pools, PAS content // Geoderma. 2015. V. 241–242. P. 230–237. https://doi.org/10.1016/j.geoderma.2014.11.021
  95. Dymov A.A. Dubrovskii Yu.A., Gabov D.N. Pyrogenic changes in iron alluvial podzols in the middle taiga of the Komi Republic // Eurasian Soil Science. 2014. V. 47. P. 47–56. https://doi.org/10.1134/S1064229314020045
  96. Dymov A.A., Startsev V.V., Milanovsky E.Yu., Valdes-Korovkin I.A., Farkhodov Yu.R., Yudina A.V., Donnerhack O., Guggenberger G. Soils and soil organic matter transformations during the two years after a low-intensity surface fire (Subpolar Ural, Russia) // Geoderma. 2021. V. 404. Р. 115278. https://doi.org/10.1016/j.geoderma.2021.115278.
  97. Filimonenko E., Uporova M., Prikhodko N., Samokhina N., Belyanovskaya A., Kurganova I., de Gerenyu V.L., Merino C., Matus F., Chen C., Alharbi S.A., Soromotin A., Kuzyakov Ya. Organic matter stability in forest-tundra soils after wildfire // Catena. 2024. V. 243. P. 108155 https://doi.org/10.1016/j.catena.2024.108155.
  98. Flannigan M.D. Fighting fire with science // Nature. 2019. V. 576. P. 328−336. https://doi.org/10.1038/d41586-019-03747-2
  99. Flannigan M., Stocks B., Turetsky M., Wotton M. Impacts of climate change on fire activity and fire management in the circumboreal forest // Global Change Biol. 2005. V. 15. P. 549–560. https://doi.org/10.1111/j.1365-2486.2008.01660.x
  100. Flannigan M.D., Krawchuk M.A., Groot W.J. de, Wotton B.M., Gowman L.M. Implications of changing climate for global wildland fire // Int. J. Wildland Fire. 2009. V. 18. P. 483−507. https://doi.org/10.1071/WF08187
  101. Friedlingstein P., O’Sullivan M., Jones M. W., Andrew R. M., Gregor L., Hauck J. et al. Global carbon budget 2022 // Earth System Sci. Data. 2022. V. 14. P. 4811–4900. https://doi.org/10.5194/essd-14-4811-2022
  102. Fritze H., Pennanen T., Pietikainen J. Recovery of soil microbial biomass and activity from prescribed burning // Can. J. Forest Res. 1993. V. 23. P. 1286–1290. https://doi.org/10.1139/x93-164
  103. Gorbach N.M., Startsev V.V., Yakovleva E.V., Mazur A.S., Dymov A.A. Paleoenvironmental analysis of three bogs in Northeastern European Russia: Peatland development and fire influence // Catena. 2025. V. 249. P. 108607. https://doi.org/10.1016/j.catena.2024.108607
  104. Gorbach N., Startsev V., Mazur A., Milanovskiy E., Prokushkin A., Dymov A. Simulation of Smoldering Combustion of Organic Horizons at Pine and Spruce Boreal Forests with Lab-Heating Experiments // Sustainability. 2022. V. 14. № 24. P. 16772. https://doi.org/10.3390/su142416772
  105. Gromtsev A. Natural disturbance dynamics in the boreal forest of European Russia: a review // Silva Fennica. 2002. V. 36. P. 41–55.
  106. Hu T., Sun L., Hu H., Weise D.R. Guo F. Soil respiration of the Dahurian Larch (Larix gmelinii) forest and the response to fire disturbance in Da Xing’an mountains, China // Scientific Reports. 2017. V. 7. P. 2967. https://doi.org/10.1038/s41598-017-03325-4
  107. IPCC, 2013: Climate Change 2013: The Physical Science Basic. Contribution of Working Group I to the Fifth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change. Cambridge: Cambridge University Press. 1535 p.
  108. IUSS Working Group WRB. World Reference Base for Soil Resources. 2022. International soil classification system for naming soils and creating legends for soil maps. 4th edition. International Union of Soil Sciences (IUSS), Vienna, Austria.
  109. Ivanova G.A., Conard S.G., Kukavskaya E.A., McRae D.J. Fire impact on carbon storage in light conifer forests of the Lower Angara region, Siberia // Environ. Research Lett. 2011. V. 6. P. 045203. https://doi.org/10.1088/1748-9326/6/4/045203
  110. Johnson D.B., Yedinak K.M., Sulman B.N., Berry T.D., Kruger K., Whitman T. Effects of fire and fire-induced changes in soil properties on post-burn soil respiration // Fire Ecol. 2024. V. 20. № 1. P. 90. https://doi.org/10.1186/s42408-024-00328-1
  111. Kasischke E.S., Christensen N.L., Stocks B.J. Fire, global warming, and the carbon balance of boreal forests // Ecolog. Appl. 1995. V. 5. P. 437–451. https://doi.org/10.2307/1942034
  112. Kelly J., Ibáñez T.S., Santin C., Doerr S.H., Nilsson M.-C., Hols T., Lindroth A., Kljun N. Boreal forest soil carbon fluxes one year after a wildfire: Effects of burn severity and management // Global Change Biol. 2021. V. 27. P. 4181–4195. https://doi.org/10.1111/gcb.15721
  113. Kelly J., Doerr S.H., Ekroos J., Ibáñez T.S., Islam Md.R., Santin C., Soares M., Kljun N. No recovery of soil respiration four years after and post-fire management in a Nordic boreal forest // Agricultural and Forest Meteorology. 2025. V. 364. P. 110454. https://doi.org/10.1016/j.agrformet.2025.110454
  114. Kharuk V.I., Dvinskaya M.L., Ranson K.J. The spatiotemporal pattern of fires in northern taiga larch forests of Central Siberia // Russ. J. Ecol. 2005. V. 36. P. 302–311. https://doi.org/10.1007/s11184-005-0077-z
  115. Kharuk V.I., Dvinskaya M.L., Im S.T., Ranson K.J. Wildfires in Northern Siberian larch dominated communities // Environ. Research Lett. 2011. V. 6. P. 045208. https://doi.org/10.1088/1748-9326/6/4/045208
  116. Knorre A.A., Kirdyanov A.V., Prokushkin A.S., Krusic P.J., Büntgen U. Tree ring-based reconstruction of the long-term influence of wildfires on permafrost active layer dynamics in Central Siberia // Sci. Total Environ. 2019. V. 652. P. 314−319. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2018.10.124
  117. Köster K., Köster E., Orumaa A., Parro K., Jõgiste K., Berninger F., Pumpanen J., Metslaid M. How time since forest fire affects stand structure, soil physical-chemical properties and soil CO2 efflux in hemiboreal Scots pine forest fire chronosequence? // Forests. 2016. V. 7. P. 201. https://doi.org/10.3390/f7090201
  118. Köster K., Aaltonen H., Köster E., Berninger F., Pumpanen J. Post-fire soil carbon emission rates along boreal forest fire chronosequences in northwest Canada show significantly higher emission potentials from permafrost soils compared to non-permafrost soils // Frontiers Ecol. Evolution. 2024. V. 11. P. 1331018. https://doi.org/10.3389/fevo.2023.1331018
  119. Köster K., Kohli J., Lindberg H., Pumpanen J. Post-fire soil greengouse gas fluxes in boreak Scots pine forests – Are they affected by surface fires with different sevirities? // Agricultural and Forest Meteorology. 2024. V. 349. P. 109954. https://doi.org/10.1016/j.agrformet.2024.109954
  120. Krasilnicov P.V. Stable carbon compounds soils: their origin and functions // Eurasian Soil Science. 2015. V. 48. P. 997−1008. https://doi.org/10.1134/s1064229315090069
  121. Kukavskaya E.A., Soja A.J., Petkov A.P., Ponomarev E.I., Ivanova G.A., Conard S.G. Fire emissions estimates in Siberia: Evaluation of uncertainties in area burned, land cover, and fuel consumption // Can. J. Forest Res. 2013. V. 43. № 5. P. 493−506. https://doi.org/10.1139/cjfr-2012-0367
  122. Kukavskaya E.A., Bogorodskaya A.V., Buryak L.V., Kalenskaya O.P., Conard S.G. Effects of wildfire and logging on soil CO2 efflux in Scots pine forests of Siberia // Atmosphere. 2024. V. 15. P. 1117. https://doi.org/10.3390/atmos15091117
  123. Li G., Sun L., Ji S., Li X., Cong J., Han D., Wang G., Gao C. Low-severity fire promote carbon emissions in permafrost peatlands of the Great Khingan Mountains, Northeast China // Catena. 2025. V. 252. P. 108870. https://doi.org/10.1016/j.catena.2025.108870
  124. Litvak M., Miller S., Wofsy S.C., Goulden M. Effect of stand age on whole ecosystem CO2 exchange in the Canadian boreal forest // J. Geophys. Res.: Atmospheres. 2003. V. 108. P. D3. https://doi.org/10.1029/2001JD000854
  125. Makhnykina A., Panov A., Prokushkin A. The impact of wildfires on soil CO2 emission in middle taiga forests in Central Siberia // Land. 2023. V. 12. P. 1544. https://doi.org/10.3390/land12081544
  126. Masyagina O.V., Evgrafova S.Y., Menyailo O.V., Mori S., Koike T., Prokushkin S.G. Age-dependent changes in soil respiration and associated parameters in Siberian permafrost larch stands affected by wildfire // Forests. 2021. V. 12. P. 107. https://doi.org/10.3390/f12010107
  127. Masyagina O.V. Carbon dioxide emissions and vegetation recovery in fire-affected forest ecosystems of Siberia: Recent local estimations // Current Opinion Environ. Sci. Health. 2021. V. 23. Р. 100283. https://doi.org/10.1016/j.coesh.2021.100283
  128. Masyagina O.V., Evgrafova S.Y., Bugaenko T.N., Kholodilova V.V., Krivibokov L.V., Korets M.A., Wagner D. Permafrost landslides promote soil CO2 emission and hinder accumulation // Sci. Total Environ. 2019. V. 657. P. 351−364. https://doi.org/ 10.1016/j.scitotenv.2018.11.468
  129. McCarty J.L., Aalto J., Ville-Veikko P., Arnold S.R., Eckhardt S., Klimont Z., Fain J.J., Evangeliou N., Venäläinen A., Tchebakova N.M., Parfenova E.I., Kupiainen K., Soja A.J., Huang L., Wilson S. Reviews and syntheses: arctic fire regimes and emissions in the 21st century // Biogeosciences. 2021. № 18, Р. 5053–5083.
  130. Neary D.G., Klopatek C.C., De Bano L.F., Ffolloitt P.F. Fire effects on belowoground sustainability: A review and synthesis // Forest Ecology and Management. 1999. V. 122. P. 51−71. https://doi.org/10.1016/S0378-1127(99)00032-8
  131. O’Neill K.P., Kasischke E.S., Richter D.D. Environmental controls on soil CO2 flux following fire in black spruce, white spruce, and aspen stands of interior Alaska // Can. J. Forest Res. 2002. V. 32. P. 1525–1541. https://doi.org/10.1139/X02-077
  132. O’Neill K.P., Richter D.D., Kasischke E.S. Successoin-driven changes in soil respiration following fire in black spruce stands of interior Alaska // Boigeochemistry. 2006. V. 80. P. 1−20. https://doi.org/10.1007/s10533-005-5964-7
  133. Osipov A.F., Bobkova K.S., Dymov A.A. Carbon stocks of soils under forest in the Komi Republic of Russia // Geoderma Regional. 2021. V. 27. P. e00427. https://doi.org/10.1016/j.geodrs.2021.e00427
  134. Pan Y., Birdsey R.A., Phillips O.L., Houghton R.A., Fang J., Kauppi P.E., Keith H., Kurz W.A., Ito A., Lewis S.L., Nabuurs G.-J., Shvidenko A., Hashimoto S., Lerink B., Schepaschenko D., Castanho A., Murdiyarso D. The enduring world forest carbon sink // Nature. 2024. V. 631. P. 563–569. https://doi.org/10.1038/s41586-024-07897-w
  135. Ponomarev E.I., Zabrodin A.N., Shvetsov E.G., Ponomareva T.V. Wildfire intensity and fire emissions in Siberia // Fire. 2023. V. 6. № 7. P. 246. https://doi.org/10.3390/fire6070246
  136. Preston C.M., Schmidt M.W.I. Black (pyrogenic) carbon: a synthesis of current knowledge and uncertainties with special consideration of boreal regions // Biogeosciences. 2006. V. 3. P. 397–420. https://doi.org/10.5194/bg-3- 397-2006
  137. Ribeiro-Kumara C., Pumpanen J., Heinonsalo J., Metslaid M., Orumaa A., Jõgiste K., Berninger F., Köster K. Long-tern effects of forest fires on soil greenhouse gas emissions and extracellular enzyme activities in a hemiboreal forest // Sci. Total Environ. 2020. V. 718. P. 135291. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2019.135291
  138. Romanov A.A., Tamarovskaya A.N., Gloor E., Brienen R., Gusev B.A., Leonenko E.V., Vasiliev A.S., Krikunov E.E. Reassessment of carbon emissions from fires and a new estimate of net carbon uptake in Russian forests in 2001–2021 // Sci. Total Environ. 2022. V. 846. P. 157322. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2022.157322
  139. Ryan M.G. Effects of Climate Change on Plant Respiration // Ecological Applications. 1991. V. 1. P. 157−167. https://doi.org/10.2307/1941808
  140. Samsonov Y.N., Koutsenogii K.P., Makarov V.I., Ivanov A.V., Ivanov V.A., McRae D.J., Conard S.G., Baker S.P., Ivanova G.A. Particulate emissions from fires in central Siberian Scots pine forests // Can. J. Forest Res. 2005. V. 35. P. 2207−2217. https://doi.org/10.1139/x05-199
  141. Santin C., Doerr S.H., Merino A., Bryant R., Loader N.J. Forest floor chemical transformations in a boreal forest fire and their correlations with temperature and heating duration // Geoderma. 2016. V. 264. P. 71–80. https://doi.org/10.1016/j.geoderma.2015.09.021
  142. Santin C., Doerr S.H., Kane E., Masiello C.A., Ohlson M., De la Rosa J.M., Preston C.M., Dittmar T. Towards a global assessment of pyrogenic carbon from vegetation fires // Global Change Biol. 2016. V. 22. P. 76–91. https://doi.org/10.1111/gcb.12985.
  143. Sawamoto T., Hatano R., Yajima T., Takahashi K., Isaev A.P. Soil respiration in Siberian taiga ecosystems with different histories of forest fire // Soil Sci. Plant Nutrition. 2000. V. 46. P. 31–42. https://doi.org/10.1080/00380768.2000.10408759
  144. Sofronov M.A., Volokotina A.V. Wildfire ecology in continuous permafrost zone // Permafrost ecosystems: Siberian larch forests. Series: Ecological Studies. V. 209. N.Y.: Springer, 2009. P. 77−79. https://doi.org/10.1007/978-1-4020-9693-8_4
  145. Song J., Liu Z., Zhang Y., Yan T., Shen Z., Piao S. Effects of wildfire on soil respiration and its heterotrophic and autotrophic components in a montane coniferous forest // J. Plant Ecology. 2019. V. 12. P. 336–345. https://doi.org/10.1093/jpe/rty031
  146. Startsev V., Gorbach N., Mazur A., Prokushkin A., Karpenko L., Dymov A. Macrocharcoal Signals in Histosols Reveal Wildfire History of Vast Western Siberian Forest-Peatland Complexes // Plants 2022. V. 11. P. 3478. https://doi.org/10.3390/plants11243478
  147. Takakai F., Desyatkin A.R., Lopez C.M.L., Fedorov A.N., Desyatkin R.V., Hatano R. Influence of forest disturbance on CO2, CH4 and N2O fluxes from larch forest soil in the permafrost taiga region of eastern Siberia // Soil Sci. Plant Nutrition. 2008. V. 54. P. 938–949. https://doi.org/10.1111/j.1747-0765.2008.00309.x
  148. Treseder K.K., Mack M.C., Cross A. Relationships among fires, fungi and soil dynamics in Alaskan boreal forests // Ecological Applications. 2004. V. 4. P. 1826–1838. https://doi.org/10.1890/03-5133
  149. Tymstra C., Stocks B.J., Cai X., Flannigan M.D. Wildfire management in Canada: Review, challenges and opportunities // Progress in Disaster Science. 2020. V. 5. Р. 100045. https://doi.org/10.1016/j.pdisas.2019.100045
  150. Tyukavina A., Potapov P., Hansen M.C., Pickens A.H., Stehman S.V., Turubanova S., Parker D., Zalles V., Lima A., Kommareddy I., Song X.-P., Wang L., Harris N. Global trends of forest loss due to fire from 2001 to 2019 // Frontiers in Remote Sensing. 2022. V. 3. Р. 825190. https://doi.org/10.3389/frsen.2022.825190
  151. Yefremov D.F., Shvidenko A.Z. Long-term environmental impact of catastrophic forest fires in Russia’s Far East and their contribution to global processes // Int. Forest Fire News. 2004. № 32. P. 43–49.
  152. Yoshikawa K., Bolton W.R., Romanovsky V.E., Fukuda M., Hinzman L.D. Impacts of wildfire on the permafrost in the boreal forests of Interior Alaska // J. Geophys. Res.: Atmospheres. 2002. V. 107. P. FFR4-1−FFR4-14. https://doi.org/10.1029/2001JD000438

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Российская академия наук, 2025

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».