Статьи автора

Дыхание почвы в аграрных и природных экосистемах европейской территории России

Номер выпуска 9 от 01.09.2023

Представлены результаты оценки дыхания почвы в трех регионах: Чувашской Республике, Рязанской и Курской областях. Аграрные и природные экосистемы разделены на семь групп: пашни, пастбища, сенокосы, залежи, леса, места содержания животных и открытые компостные хранилища. Измерения эмиссии СО₂ проводили в 2020–2022 гг. камерным методом. Экосистемы оказались ранжированы по возрастанию скорости эмиссии СО₂ из почвы в следующем порядке: пашни (0.03–0.24 г C–CО₂/(м² ч)) < пастбища (0.07–0.33 г C–CО₂/(м² ч)) ≤ сенокосы (0.06–0.35 г C–CО₂/(м² ч)) ≤ леса (0.07–0.28 г C–CО₂/(м² ч)) ≤ залежи (0.08–0.37 г C–CО₂/(м² ч)) \( \ll \) \( \ll \) загоны (0.21–8.61 г C–CО₂/(м² ч)) \( \ll \) компостные хранилища (1.15–13.85 г C–CО₂/(м² ч)); причем оценки эмиссии СО₂ из почв пастбищ, сенокосов, лесов и залежей в большинстве случаев статистически не различались. Проанализирована зависимость скорости дыхания почвы от гидротермических (температура и влажность верхнего слоя почвы, температура воздуха) и агрохимических (содержание общего углерода и общего азота в верхнем слое почвы, его рН) показателей по географическим регионам и по типам экосистем. Важнейшим среди оцениваемых факторов как на уровне экосистемы, так и на уровне региона является температура почвы на глубине 10 см (r_р = 0.41–0.88, p < 0.05). Условия увлажнения не играют значимой роли в формировании потока СО₂. В региональном масштабе имеет значение содержание углерода и азота (r_р = 0.33–0.92, p < 0.05), которое больше зависит от географического положения объектов, чем от характера хозяйственной деятельности. Рассмотренные показатели на 17–78% определяют дисперсию эмиссии СО₂ из почв исследованных экосистем.

32 0

Использование многолетних измерений дыхания почвы для расчетов нетто-баланса углерода в экосистемах Центрального Черноземья

Номер выпуска 10 от 15.10.2024

Проанализированы многолетние 2017–2023 гг. наблюдения за эмиссией СО₂ из почвы в Центральном Черноземье, Курская область, которые проводили с помощью инфракрасных газоанализаторов методом закрытых камер. Полученные оценки дыхания почвы за год в антропогенных и природных экосистемах, формирующих современный лесостепной агроландшафт европейской части России, варьируют от 651 ± 88 (неудобряемый огород) и 895 ± 91 (многолетние пашни) до 1040 ± 55 г С(СО₂)/(м² год) в луговых степях и широколиственных лесах, а также 1549 ± 215 г С(СО₂)/(м² год) на 2–8-летней залежи. Доля микробного дыхания в местных почвах за вегетационный сезон составила 55.5% в широколиственных лесах, 72.4% в луговой степи и 77.6% на залежи. Рассчитанные по разнице между чистой первичной продукцией (по модели CBM–CFS3 и данным таксации) и гетеротрофным дыханием (дыхание почвы и эмиссия СО₂ от крупного древесного дебриса) оценки экосистемного нетто-баланса трех участков широколиственного леса варьируют от +130 г С/(м² год), соответствующего поглощению углерода из атмосферы, до –112 г С/(м² год), соответствующего его источнику. В последнем случае нетто-источник связан с накоплением значительных запасов крупного древесного дебриса в результате гибели деревьев от ксилофагов. На пашнях аналогично рассчитанные по чистой первичной продукции и гетеротрофному дыханию показатели нетто-баланса углерода меняются от +186 до –144 г С/(м² год). При этом подавляющий вклад в межгодовые вариации гетеротрофного дыхания на различных полях вносит вид возделываемой в данное время культуры (87.9%). Сделан вывод о применимости рассматриваемого подхода при оценках нетто-баланса С, как в природных, так и в антропогенных экосистемах, однако наибольшую степень неопределенности вносят оценки доли микробного дыхания.

32 0