Comparative productivity of forest and grass ecosystems

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

Among the land-dominated natural formations, like forests and grasslands, the attention of  humanity is drawn at present primarily to the former. It is the forests of temperate and tropical zones that are  supposed to play an important role in the regulation of biosphere processes on Earth, including the current  climate. This almost completely ignores the importance of herbaceous systems widely represented by steppes and  meadows. The overwhelming superiority of forests over grass ecosystems in productivity and phytomass stock  is recognized. A comparative analysis of production estimates (t/ha/year) and of organic material stocks  (t/ha) in the underground and aboveground parts of herbaceous and forest ecosystems accumulated in the scientific  literature has shown that meadows and steppes are not inferior (and often even superior) to forests both in the  mass of accumulated organic matter and in annual growth of phytomass. The only difference is that organic  production is localized in forest communities mainly in the aboveground part as considerable wood (trunk)  mass while it is equally or more shifted underground in herbaceous communities in the form of soil organic matter.  The leaf (photosynthesizing) masses of herbaceous and forest communities are close in quantity, respectively, and  their synthesis of organic products and carbon exchange with the atmosphere are also similar. The author  argues that the steppe and meadow ecosystems do not lag behind forests in organic mass and participation  in biosphere processes, thus deserving no less effort for their preservation.

About the authors

B. D. Abaturov

Severtsov Institute of Ecology and Evolution, Russian Academy of Sciences

Author for correspondence.
Email: vestnik.ran@yandex.ru
Moscow, Russia

References

  1. 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.
  2. Родин Л.Е., Базилевич Н.И. Динамика органического вещества и биологический круговорот зольных элементов и азота в основных типах растительности земного шара. М.–Л.: Наука, 1965.
  3. Романовский М.Г., Мамаев В.В., Селочник Н.Н. и др. Экосистемы Теллермановского леса. М.: Наука, 2004.
  4. Ничипорович А.А. Основы фотосинтетической продуктивности растений // Современные проблемы фотосинтеза. М.: Изд-во МГУ, 1973. С. 17–43.
  5. Марголина Н.Я., Александровский А.Л., Ильичёв Б.А. и др. Возраст и эволюция чернозёмов. М.: Наука, 1988.
  6. Утехин В.Д. Первичная биологическая продуктивность лесостепных экосистем. М.: Наука, 1977.
  7. Титлянова А.А., Базилевич Н.И., Шмакова Е.И. и др. Биологическая продуктивность травяных экосистем. Географические закономерности и экологические особенности. 2-е изд., испр. и доп. Новосибирск: ИПА СО РАН, 2018.
  8. Базилевич Н.И. Биологическая продуктивность экосистем Северной Евразии. М.: Наука,1993.
  9. Курганова И.Н., Лопес де Гереню В.О., Жиенгалиев А.Т., Кудеяров В.Н. Углеродный бюджет степных экосистем России // Доклады АН. 2019. № 6. С. 732–735.
  10. Титлянова А.А., Шибарева С.В. Изменение чистой первичной продукции и восстановление запасов углерода в почвах залежей // Почвоведение. 2022. № 4. С. 500–510.
  11. Canedoli C., Ferrè C., El Khair D. et al. Evaluation of ecosystem services in a protected mountain area: Soil organic carbon stock and biodiversity in alpine forests and grasslands // Ecosystem Services. 2020. V. 44. P. 32–45.
  12. Conant R.T., Cerri C.E.P., Osborne B.B., Paustian K. Grassland management impacts on soil carbon stocks: a new synthesis // Ecological Applications. 2017. № 2. P. 662–668.
  13. Doblas-Miranda E., Rovira P., Brotons L. et al. Soil carbon stocks and their variability across the forests, shrublands and grasslands of peninsular Spain // Biogeosciences. 2013. V. 10. P. 8353–8361.
  14. Абатуров Б.Д. Биопродукционный процесс в наземных экосистемах (на примере экосистем пастбищных типов). М.: Наука, 1979.
  15. Каменецкая И.В. Естественная растительность Джаныбекского стационара // Труды комплексной научной экспедиции по вопросам полезащитного лесоразведения. Т. 2. М.: АН СССР, 1952. С. 101–162.
  16. Роде А.А. Почвы Джаныбекского стационара, их морфологическое строение, механический и химический состав и физические свойства // Труды Почв. ин-та им. В.В. Докучаева. 1961. Т. 56. С. 3–214.
  17. Большаков А.Ф., Базыкина Г.С. Природные биогеоценозы и условия их существования // Биогеоценотические основы освоения полупустыни Северного Прикаспия / Ред. А.А. Роде. М.: Наука, 1974. С. 6–34.
  18. Доскач А.Г. Природное районирование Прикаспийской полупустыни. М.: Наука, 1979.
  19. Научное наследие Джаныбекского стационара / Ред. М.К. Сапанов. М.: Тов-во научных изданий КМК, 2012.
  20. Сапанов М.К. Экология лесных насаждений в аридных регионах. Тула: Гриф и К, 2003.
  21. Сиземская М.Л. Современная природно-антропогенная трансформация почв полупустыни Северного Прикаспия. М.: Тов-во научных изданий КМК, 2013.
  22. Эрперт С.Д. Динамика накопления фитомассы у вяза мелколистного в первые годы жизни на темноцветной почве больших падин в северо-западном Прикаспии // Биологическая продуктивность и круговорот химических элементов в растительных сообществах. Л.: Наука, 1971. С. 70–74.
  23. Хлебникова Н.А., Маркова М.Н. Особенности роста и водного режима древесных пород в условиях Прикаспийской низменности // Труды Института леса. 1955. Т. 25. С. 95–109.
  24. Эрперт С.Д. Корневые системы некоторых древесных растений в условиях больших падин северо-западной части Прикаспийской низменности // Труды Института леса. 1955. Т. 25. С. 136–174.
  25. Карандина С.Н. Корневые системы, влагопотребление и газовый режим почвы // Чистые культуры древесных пород на больших падинах Прикаспийской низменности / Ред. А.А. Роде. М.: Изд-во АН СССР, 1961. С. 45–118.
  26. Абатуров Б.Д., Нухимовская Ю.Д., Кулакова Н.Ю. Первичная продуктивность степных растительных сообществ в комплексной полупустыне Северного Прикаспия // Успехи современной биологии. 2016. № 5. С. 439–448.
  27. Титлянова А.А. Методология и методы оценки чистой первичной продукции и построения баланса химических элементов в экосистемах // Теоретические основы и опыт экологического мониторинга / Ред. В.Е. Соколов, Н.И. Базилевич. М.: Наука, 1983. С. 63–76.
  28. Каменецкая И.В., Гордеева Т.К., Ларин И.В. Структура и динамика естественной растительности в районе Джаныбекского стационара // Труды Института леса. 1955. Т. 25. С. 175–211.
  29. Оловянникова И.Н. Динамика продуктивности растительного покрова в Заволжской глинистой полупустыне // Ботанический журнал. 2004. № 7. С. 1122–1136.
  30. Фартушина М.М. Особенности функционирования основных ассоциаций пустынно-степного комплекса Северного Прикаспия // Флора и растительность Северного и Западного Казахстана (Перспективы использования). Алма-Ата: Наука, 1987. С. 69–75.
  31. Быстрицкая Т.Л., Осычнюк В.В. Почвы и первичная биологическая продуктивность степей Приазовья. М.: Наука, 1975.
  32. Абатуров Б.Д. Конкурентное разобщение травяных и древесных растительных сообществ в степной и лесной природных зонах // Успехи современной биологии. 2014. № 5. С. 494–502.
  33. Ремезов Н.П., Быкова Л.Н., Смирнова К.М. Потребление и круговорот азота и зольных элементов в лесах европейской части СССР. М.: Изд-во Московского университета, 1959.
  34. Алексеенко Л.Н. Продуктивность луговых растений в зависимости от условий среды. Л.: Изд-во Ленинградского университета, 1967.
  35. Титлянова А.А., Базилевич Н.И., Снытко В.А. и др. Биологическая продуктивность травяных экосистем. Новосибирск: Наука, 1988.
  36. Быстрицкая Т.Л., Ватковский О.С. Почвы и первичная биологическая продуктивность Велико-Анадольского леса // Почвенно-биогеоценологические исследования в Приазовье. М.: Наука, 1975. С. 158–177.
  37. Молчанов А.А. Научные основы ведения хозяйства в дубравах лесостепи. М.: Наука, 1964.
  38. Дылис Н.В., Носова Л.М. Фитомасса лесных биогеоценозов Подмосковья. М.: Наука, 1977.
  39. Тишков А.А., Царевская Н.Г. Продуктивность природных, полуприродных и антропогенно модифицированных экосистем // Проблемы региональной экологии. 2005. № 2. С. 6–21.
  40. Титлянова А.А., Косых Н.П., Курбатская С.С. и др. Продуктивность травяных экосистем Тувы // Почвы и окружающая среда. 2020. № 2. С. 1–17.
  41. Чимитдоржиева Г.Д., Егорова Р.А., Мильхеев Е.Ю., Цыбенов Ю.Б. Потоки углерода в степных экосистемах (на примере Южного Забайкалья) // Растительный мир Азиатской России. 2010. № 2 (6). С. 33–39.
  42. Романовский М.Г., Гопиус Ю.А., Мамаев В.В., Щекалёв Р.В. Автотрофное дыхание лесостепных дубрав. Архангельск: ИПП “Правда Севера”, 2008.
  43. Базилевич Н.И., Гребенщиков О.С., Тишков А.А. Географические закономерности структуры и функционирования экосистем. М.: Наука, 1986. С. 50–180.
  44. Чернова О.В., Рыжова И.М., Подвезенная М.А. Влияние исторических и региональных особенностей землепользования на величину и структуру запасов углерода в южной тайге и лесостепи Европейской России // Почвоведение. 2018. № 6. С. 747–758.
  45. Курганова И.Н., Лопес де Гереню В.О., Хорошаев Д.А. и др. Анализ многолетней динамики дыхания почв в лесном и луговом ценозах Приокско-Террасного биосферного заповедника в свете современных климатических трендов // Почвоведение. 2020. № 10. С. 1220–1236.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
2.

Download (164KB)

Copyright (c) 2023 Б.Д. Абатуров

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».