Статьи автора

Оценка запасов органического углерода в городских почвах Ростовской агломерации

Номер выпуска 5 от 15.05.2025

Представлены результаты исследования и расчета удельных запасов органического углерода в селитебной, рекреационной и промышленной зонах городов ядра Ростовской агломерации. Результаты базируются на анализе почвенных проб, отобранных более чем в ста почвенных разрезах и скважинах, а также более 500 проб из поверхностного десятисантиметрового слоя. Содержание углерода определяли методом сухого высокотемпературного каталитического сжигания. Установлено среднее содержание органического углерода для верхних (слой 0–10 см) почвенных горизонтов (3.89 ± 1.11%). Зафиксировано его изменение в завсимости от принадлежности к определенной функциональной зоне. Наибольшее значение отмечено в почвах парково-рекреационной зоны (городские парки, скверы и лесопарки) – 4.24 ± 0.85, наименьшее в селитебной зоне и залежных участках агломерации (2.35 ± 0.92 и 2.80 ± 0.64 соответственно). Проведен анализ удельных запасов углерода (на единицу площади), выделены наиболее и наименее обеспеченные органическим углеродом почвенные комбинации различных функциональных зон. Наибольшими удельными запасами обладают парково-рекреационная и промышленная зоны города (52.18 ± 10.42 и 63.35 ± 17.81 т/га соответственно), а наименьшими – селитебная зона и залежные участки (38.75 ± 15.25, 31.68 ± 7.28 т/га). В городах степной зоны европейской части России почвенный покров городских лесов играет особую роль с точки зрения сохранения пула органического углерода. Содержание органического углерода в слое 10–100 см в пределах ядра Ростовской агломерации в среднем составляет 1.30 ± 0.73%. В нем не было выявлено статистически значимых различий в содержании и запасах органического углерода при сравнении почв различных типов землепользования. Сопоставление запасов углерода в метровом слое почв города с литературными данными исследований черноземов степной зоны показывает схожие величины. Результаты исследования в перспективе позволят оценить роль городских почв в региональном углеродном балансе и необходимость их учета при планировании мер по снижению выбросов парниковых газов.

62 0

Ферментативная активность конструктоземов в условиях степной зоны

Номер выпуска 5 от 15.05.2025

Проведена оценка ферментативной активности конструктоземов на второй год их функционирования на базе “Экспериментального стационара по изучению почвенных конструкций” в Ботаническом саду Южного федерального университета (г. Ростов-на-Дону). На стационаре имеется 15 автономных площадок, на которых представлены 5 различных вариантов почвенных конструкций, созданных на основе песка, гумусово-аккумулятивных горизонтов чернозема, лёссовидного суглинка и верхового торфа. Эти субстраты традиционно используются для задач озеленения и благоустройства в городах степной зоны. В качестве фоновой почвы изучали чернозем миграционно-сегрегационный (Haplic Chernozem), расположенный на плакорном участке в 600 м от стационара. Для почвенных конструкций и фона изучена активность дегидрогеназы, фосфатазы, каталазы, β-глюкозидазы и интенсивность гидролиза флуоресцеина диацетата (ФДА). Наиболее информативными, подчеркивающими особенности конструктоземов, оказались активность β-глюкозидазы, каталазы, фосфатазы и интенсивность гидролиза ФДА. Показатели ферментативной активности позволяют оценить устойчивость, интенсивность и направленность биохимических процессов, протекающих в конструктоземах. Активность ферментов зависит от используемых при конструировании субстратов и их сочетания, мощности и последовательности горизонтов. Ряд конструктоземов по уровню активности ферментов приближается к природному зональному аналогу (фон), что может свидетельствовать об устойчивости функционирования и способности выполнять экологические функции в климатических условиях Ростовской области.

52 0

Краткосрочная динамика эмиссии СО₂ и содержания углерода в городских почвенных конструкциях степной зоны

Номер выпуска 9 от 01.09.2023

Почвенные конструкции – важный компонент городской зеленой инфраструктуры, роль которого в балансе углерода городских экосистем остается недостаточно изученной. Динамика запасов углерода и эмиссии СО₂ почвенных конструкций зависит как от биоклиматических условий, так и от параметров конструирования – используемых субстратов, состава и мощности слоев. Исследования динамики запасов углерода и эмиссии СО₂ проводили на конструктоземах различного строения, созданных на базе “Экспериментального стационара по изучению почвенных конструкций” в Ботаническом саду Южного федерального университета (г. Ростов-на-Дону). Стационар включает 15 автономных площадок, на которых представлены 5 различных вариантов почвенных конструкций, созданных на основе субстратов, традиционно используемых для задач озеленения и благоустройства в городах степной зоны. В качестве фоновой почвы изучали чернозем миграционно-сегрегационный (Haplic Chernozem), расположенный на плакорном участке в непосредственной близости от экспериментального стационара. Мониторинговые исследования в течение года (с сентября 2020 г. по ноябрь 2021 г.) позволили сопоставить сезонную динамику содержания органического и неорганического углерода и эмиссии СО₂ для различных вариантов почвенных конструкций по сравнению с фоном. Во всех конструкциях, созданных на основе гумусово-аккумулятивных горизонтов черноземов, отмечена высокая и заметная зависимость эмиссии СО₂ от температуры воздуха (при р < 0.05 для конструкции 2 – r = 0.76, конструкции 3 – r = 0.82, конструкции 4 – r = 0.76, конструкции 5 – r = 0.49) и почвы (при p < 0.05 для конструкции 2 – r = 0.58, конструкции 3 – r = 0.74, конструкции 4 – r = 0.75, конструкции 5 – r = 0.68). Определены запасы биомассы газонных трав, произрастающих на конструкциях, отмечена положительная корреляция эмиссии СО₂ и прироста наземной биомассы (для конструкции 2 умеренная корреляция (r = 0.48, p < 0.05), для конструкций 3 и 4 – заметная (r = 0.5, p < 0.05; r = 0.68, p < 0.05), а для конструкции 5 – высокая (r = 0.75, p < 0.05)). Изучена динамика запаса различных форм углерода в первый год функционирования конструкций. На основании сопоставления потоков и запасов углерода показано, что в условиях умеренно-континентального климата г. Ростова-на-Дону газонные экосистемы на ранних стадиях существования конструктоземов не могут считаться участками нетто-стока углерода.

39 0

Содержание различных форм гумуса в почвах вторичных лесов и субсредиземноморских степей Северо-Западного Кавказа (на примере хребта Грузинка)

Номер выпуска 11 от 15.11.2024

Естественная структура экосистем нижне-среднегорного пояса Северо-Западного Кавказа представлена преимущественно вторичными древесными сообществами на фоне незначительного присутствия степных экосистем. Почвенный покров данной территории представлен комбинацией естественных типов: бурых лесных и дерново-карбонатных почв (рендзин). Бурые лесные почвы доминируют под пушистодубовыми лесами, в то время как дерново-карбонатные почвы, некогда сформированные под гемитермными (средиземноморскими) степями, претерпели существенные изменения и распространены как под пушистодубовыми шибляками, ясеневыми сообществами и липняками, так и под сохранившимися участками со степной растительностью. Как следствие идет уменьшение содержания С_орг в почвенно-сукцессионном ряду: дерново-карбонатные выщелоченные почвы под травянистыми сообществами, дерново-карбонатные выщелоченные почвы под древесными сообществами, бурые лесные почвы. Функционирование дерново-карбонатных почв под древесными фитоценозами и их дальнейшая сукцессия по буроземному типу достоверно уменьшает содержание С_орг на глубину до 60 см. В то время как содержание С_орг в дерново-карбонатных почвах под травянистыми фитоценозами больше не только в гумусово-аккумулятивном горизонте, но и по всему профилю в целом. Наиболее значимые изменения в составе гумуса затрагивают его водорастворимую фракцию, извлекаемую холодной и горячей экстракцией. Для бурых лесных и дерново-карбонатных почв под древесными фитоценозами характерны аналогичная специфика накопления в поверхностных горизонтах легкорастворимой фракции ВОВ (холодная экстракция) и ее профильного распределения. При этом абсолютные значения ВОВ (горячая экстракция) в профиле дерново-карбонатных почв под древесными формациями уменьшаются практически в 2 раза по сравнению с почвами травянистого фитоценоза. Уменьшение гумусированности дерново-карбонатных почв при формировании на них лесных сообществ происходит за счет деструкции органической части, некогда прочно ассоциированной с кальцием и претерпевающей максимальные трансформации за счет смены растительного опада и микроклимата под деревьями. Кислотность почвы оказывает влияние на степень экстракции ВОВ – доля горячей фракции ВОВ в С _орг достоверно увеличивается при снижении pH раствора.

44 0