Запасы почвенного углерода в лесных экосистемах Томь-Яйского междуречья (Западная Сибирь) | Вестник Томского государственного университета. Биология. 2025. № 72. DOI: 10.17223/19988591/72/2

Запасы почвенного углерода в лесных экосистемах Томь-Яйского междуречья (Западная Сибирь)

Неотъемлемой частью бореальных ландшафтов являются лесные почвы, играющие ведущую роль в биогеохимическом цикле углерода и содержащие до 40% его общепланетарных запасов. Уровень накопления углерода в этих почвах отличается высокой пространственной неоднородностью, что важно учитывать, оценивая углеродный баланс. В ходе проведенного исследования определены количественные показатели вариабельности содержания углерода и его запасы в серых и темно-серых почвах темнохвойных лесов Западной Сибири на южной границе их распространения. Рассматриваемые почвы отличаются выраженным процессом накопления органических веществ в гумусово-аккумулятивных горизонтах. Так, в верхних 10 см содержание общего углерода (Собщ) достигает 5-9%, а к иллювиальным горизонтам его содержание падает до 0,3-1%. При этом в серой почве под осинником крупнотравным верхний серогумусовый горизонт отличается самыми низкими значениями (2,4-4,8%). В целом для темно-серых почв запасы Собщ наибольшие и составляют в слое 030 см 136,2 ± 11 т/га. При этом самые высокие отмечаются в почвах под мелко-травными кедровниками (127,9 ± 30,46 т/га в 30-см слое), а самые низкие под крупнотравным осинником (87,4 т/га в 30-см слое), что связано в первую очередь с более высокой скоростью биологического круговорота, усилением минерализации ежегодно поступающего на поверхность почвы органического вещества в последних. Неоднородная структура древостоев лесных экосистем и микроклиматические различия условий местообитания отражаются на активности гумусово-аккумулятивного процесса, что в свою очередь сказывается на варьировании содержания и запасов почвенного углерода. Исследование позволило выявить различия запасов углерода в зависимости от типа леса, что необходимо учитывать для мониторинга процессов углеродного баланса. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Скачать электронную версию публикации

Загружен, раз: 19

Ключевые слова

темнохвойные леса, структурное разнообразие лесов, серые почвы, органический углерод

Авторы

ФИО	Организация	Дополнительно	E-mail
Раудина Татьяна Валериевна	Национальный исследовательский Томский государственный университет; Институт мониторинга климатических и экологических систем СО РАН	канд. биол. наук, доцент кафедры почвоведения и экологии почв; в. н. с. лаборатории мониторинга лесных экосистем	tanya_raud@mail.ru
Копысов Сергей Геннадьевич	Институт мониторинга климатических и экологических систем СО РАН; Национальный исследовательский Томский государственный университет	канд. геогр. наук, в. н. с. лаборатории мониторинга лесных экосистем; доцент кафедры гидрологии	kas.sgs@mail.ru
Чернова Наталья Александровна	Институт мониторинга климатических и экологических систем СО РАН; Национальный исследовательский Томский государственный университет	канд. биол. наук, с. н. с. лаборатории мониторинга лесных экосистем; доцент кафедры ботаники, Биологический институт	naitina79@mail.ru
Крупин Александр Максимович	Институт мониторинга климатических и экологических систем СО РАН	инженер лаборатории мониторинга лесных экосистем	krupinam@rambler.ru

Всего: 4

Ссылки

Орлов Д.С., Бирюкова О.Н., Суханова Н.И. Органическое вещество почв Российской Федерации. М. : Наука, 1996. 256 с.

Дюкарев А.Г., Пологова Н.Н. Почвы припоселковых кедровников // Вестник Томского государственного университета. Биология. 2013. № 2 (22). С. 7-22.

Артемьева З.С. Органическое вешество и гранулометрическая система почвы. М. : ГЕОС, 2010. 240 с.

Дюкарев А.Г. Ландшафтно-динамические аспекты таежного почвообразования в Западной Сибири. Томск : Изд-во НТЛ, 2005. 283 с.

ГОСТ 5180-2015. Методу: лабораторного определения физических характеристик. М. : Стандартинформ, 2016. 23 с.

ГОСТ 17.4.3.01-2017. Охрана природы. Почвы. Обшце требования к отбору проб. М. : Стандартинформ, 2018. 3 с.

Теория и практика химического анализа почв / под ред. Л.А. Воробьевой. М. : ГЕОС, 2006. 400 с.

Классификация и диагностика почв России. Смоленск : Ойкумена, 2004. 342 с.

IUSS Working Group WRB. World Reference Base for Soil Resources.International soil classification system for naming soils and creating legends for soil maps. 4th ed. Vienna, Austria : International Union of Soil Sciences (IUSS), 2022. 234 p.

Шеин Е.В. Гранулометрический состав почв: проблема: методов исследования, интерпретации результатов и классификаций // Почвоведение. 2009. № 3. С. 309-317.

Гаджиев И.М. Эволюция почв южной тайги Западной Сибири. Новосибирск : Наука, Сиб. отд., 1982. 278 с.

Коломеец Э.Г. Бореальный экотон и географическая зональность : атлас-монография. М. : Наука, 2005. 390 с.

Ильина И.С., Лапшина Е.И., Лавренко Н.Н. Растительный покров Западно-Сибирской равнины. Новосибирск : Наука. Сиб. отд., 1985. 250 с.

Дюкарев А.Г., Пологова Н.Н., Лапшина Е.Д., Березин А.Е., Льготин В.А., Мульдияров Е.Я. Природно-ресурсное районирование Томской области. Томск : Изд-во «Спектр» ИОА СО РАН, 1997. 40 с.

Приказ Министерства природных ресурсов и экологии Российской Федерации от 18.08.2014 № 367 «Об утверждении Перечня лесорастительных зон Российской Федерации и Перечня лесных районов Российской Федерации». М. : Минприроды: РФ, 2014.

Добровольский Г.В., Урусевская И.С., Алябина И.О. Карта почвенно-географического районирования России масштаба 1:15 000 000 // Доклады по экологическому почвоведению. 2008. Вып. 8, № 2. С. 1-18.

Петров А.И., Евсеева Н.С., Каширо М.А. Динамика характеристик снежного покрова в ландшафтах Томь-Яйского междуречья // Вестник Томского государственного университета. 2013. № 371. С. 183-188.

Дюкарев А.Г., Пологова Н.Н., Дюкарев Е.А. Температурный режим глубокооподзоленных почв Томь-Яйского междуречья // Современные проблемы генезиса, географии и картографии почв : материалы науч. конф., Томск. Екатеринбург, 2011. С. 35-38.

Дюкарев А.Г., Климова Н.В., Копысов С.Г., Никифоров А.Н., Чернова Н.А. Сукцессионная динамика почв и напочвенного покрова в темнохвойных лесах на юге таёжной зоны Западной Сибири // Почвы и окружающая среда. 2023. С. 757-761. doi: 10.31251/conf1-2023.

Рыжова И.М., Подвезенная М.А., Телеснина В.М., Богатырев Л.Г., Семенюк О.В. Оценка запасов углерода и потенциала продуцирования СО2 почвами хвойно-широколиственных лесов // Почвоведение. 2023. № 9. С. 1143-1154. doi: 10.31857/ S0032180X23600713.

Сорокин А.С., Телеснина В.М., Подвезенная М.А., Мешалкина Ю.Л., Манакова О.И., Самсонова В.П., Кондрашкина М.И., Дядькина С.Е., Чекин М.Р., Ильичев И.А., Кулачкова С.А., Филиппова О.И. Оценка основных пулов углерода в смешанных лесах Московской области // Вестник Московского университета. Серия 17: Почвоведение. 2025. Т. 80, № 3. С. 30-41. doi: 10.55959/MSU0137-0944-17-2025-80-3-30-41.

Копцик Г.Н., Копцик С.В., Куприянова Ю.В., Кадулин М.С., Смирнова И.Е. Оценка запасов углерода в почвах лесных экосистем как основа мониторинга климатически активных веществ // Почвоведение. 2023. № 12. С. 1686-1702.

Кузнецова А.И. Влияние растительности на запасы почвенного углерода в лесах (обзор) // Вопросы лесной науки. 2021. № 4. С. 1-54. doi: 10.15372/SJFS20240303.

Подвезенная М.А., Рыжова И.М. Зависимость вариабельности запасов углерода в почве от пространственной структуры растительного покрова лесных биогеоценозов // Вестник Московского университета. Серия 17: Почвоведение. 2010. № 4. C. 3-9.

Честных О.В., Замолодчиков Д.Г., Уткин А.И., Коровин Г.Н. Распределение запасов органического углерода в почвах лесов России // Лесоведение. 1999. № 2. С. 13-21.

Чернова О.В., Рыжова И.М., Подвезенная М.А. Оценка запасов органического углерода лесных почв в региональном масштабе // Почвоведение. 2020. № 3. С. 340350. doi: 10.31857/S0032180X20030028.

Честных О.В., Грабовский В.И., Замолодчиков Д.Г. Оценка запасов почвенного углерода лесных районов России с использованием баз данных почвенных характеристик // Лесоведение. 2022. № 3. С. 227-238. doi: 10.31857/S0024114822030056.

Щепащенко Д.Г., Мухортова Л.В., Швиденко А.З., Ведрова Э.Ф. Запасы органического углерода в почвах России // Почвоведение. 2013. № 2. С. 123-132. doi: 10. 7868/S0032180X13020123.

Scharlemann J.P., Tanner E.V., Hiederer R., Kapos V. Global soil carbon: understanding and managing the largest terrestrial carbon pool // Carbon Manag. 2014. Vol. 5. PP. 8191. doi: 10.4155/cmt.13.77.

Pan Y., Birdsey R.A., Fang J. et al. A large and persistent carbon sink in the World’s forests // Science. 2011. Vol. 333. PP. 988-993. doi: 10.1126/science.1201609.

Bradshaw C.J.A., Warkentin I.G. Global estimates of boreal forest carbon stocks and flux // Glob. Planet. Chang. 2015. Vol. 128. PP. 24-30. doi: 10.1016/j.gloplacha.2015.02.004.

Дюкарев А.Г., Копысов С.Г., Кривец С.А., Пац Е.Н., Чернова Н.А. Опыт и первые результаты комплексных биогеоценологических исследований в темнохвойных лесах юга таежной зоны Западной Сибири // Сибирский лесной журнал. 2024. № 3. С. 11-24. doi: 10.15372/SJFS20240303.

Kerchev I.A., Bisirova E.M., Smirnov N.A., Grachev I.G., Nikiforov A.N., Kalashnikova D.A. Effects of an invasive bark beetle Polygraphus proximus Blandf. Outbreak on carbon pool dynamics in West Siberian dark coniferous forests // Forests. 2024. Vol. 15 (3). 524. doi: 10.3390/f15030542.

Demidko D.A., Kerchev I.A., Bisirova E.M., Kulakov S.S., Smirnov N.A., Chernova N.A. Factors contributing to the outbreaks of small spruce bark beetle ips amitinus (Eichhoff) (Coleoptera: Curculionidae, Scolytinae) in Siberian stone pine forests of the West Siberian plain // Russian Journal of Biological Invasions. 2025. Vol. 16, № 2. PP. 193-213. doi: 10.1134/S2075111725700031.

Kirpotin S.N., Peregon A.M., Byzaakay A.A. et al. Impacts of environmental change on biodiversity and vegetation dynamics in Siberia // Ambio. 2021. Vol. 50, № 11. PP. 1926-1952. doi: 10.1007/s13280-021-01570-6.

Лащинский Н.Н., Писаренко О.Ю. Темнохвойные леса Западно-Сибирской равнины на южном пределе распространения // Растительность России. 2016. № 28. С. 89-107.

Friedlingstein P., O'sullivan M., Jones M.W., Andrew R.M. et al. Global carbon budget 2020 // Earth System Science Data. 2020. Vol. 20, № 4. PP. 3269-3340. doi: 10.5194/ essd-12-3269-2020.

Честных О.В., Замолодчиков Д.Г., Уткин А.И. Общие запасы биологического углерода и азота в почвах лесного фонда России // Лесоведение. 2004. № 4. С. 30-42.

Подвезенная М.А., Рыжова И.М. Изменчивость содержания и запасов углерода в почвах лесных биогеоценозов южной тайги // Лесоведение. 2011. № 1. С. 52-60.

Аккумуляция углерода в лесных почвах и сукцессионный статус лесов / под ред. Н.В. Лукиной. М. : Товарищество научных изданий КМК, 2018. 232 с.

Углерод в экосистемах лесов и болот России / под ред. В.А. Алексеева, Р.А. Бердси. Красноярск : ТОО ЭКОС, 1994. 224 с.

Filipchuk A., Moiseev B., Malysheva N., Strakhov V.Russian forests: A new approach to the assessment of carbon stocks and sequestration capacity // Environmental Development. 2018. PP. 68-75. doi: 10.1016/j.envdev.2018.03.002.

Замолодчиков Д.Г., Грабовский Д.И., Курц В.А. Управление балансом углерода лесов России: прошлое, настоящее и будущее // Устойчивое лесопользование. 2014. № 2 (39). С. 23-31.

Ваганов Е.А., Ведрова Э.Ф., Верховец С.В., Ефремов С.П., Ефремова Т.Т., Круглов В.Б., Онучин А.А., Сухинин А.И., Шибистова О.Б. Леса и болота Сибири в глобальном цикле углерода // Сибирский экологический журнал. 2005. Т. 12, № 4. С. 631-650.

Сергиенко В.Г. Влияние ожидаемого изменения климата на баланс углерода и продуктивность экосистем в лесном секторе Российской Федерации // Трудяг Санкт-Петербургского научно-исследовательского института лесного хозяйства. 2018. № 1. С. 74-90. doi: 10.21178/2079-6080.2018.1.74.

Dyukarev A.G., Klimova N.V., Nikiforov A.N., Chernova N.A., Kopysov S.G. Resilience of forest ecosystems to climate change // Contemporary Problems of Ecology. 2022. Vol. 29, № 3. PP. 304-314. doi: 10.15372/SEJ20220305.

Лукина Н.В., Гераськина А.П., Горнов А.В., Шевченко Н.Е., Куприн А.В., Чернов Т.И., Чумаченко С.И., Шанин В.Н., Кузнецова А.И., Тебенькова Д.Н., Горнова М.В. Биоразнообразие и климаторегулирующие функции лесов: актуальные вопросы и перспективы исследований // Вопросы лесной науки. 2020. № 4. С. 1-90. doi: 10.31509/2658-607x-2020-3-4-1-90.