Поступление углерода и азота с растительным опадом в почвы пригородных лесов г. Воронежа

Обложка

Цитировать

Полный текст

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

Аннотация

Проведена оценка поступления углерода и азота с растительным опадом, их накопления в подстилке и аккумуляции в почвах пригородных лесов г. Воронеж. Исследования проводили в старовозрастных сосновых и дубовых лесах. Установлено, что за летне-осенний сезон в дубраве поступает в 2 раза больше углерода (12.70 т/га) и в 5 раз больше азота (0.35 т/га), чем в сосновом бору (6.48 т C/га и 0.06 т N/га). Несмотря на это, запасы элементов в лесной подстилке оказываются максимальными в сосновых лесах, достигая 13.70 т С/га и 0.35 т N/га, что связано с низкой скоростью разложения хвойного опада. Общие запасы углерода в метровой толще серогумусовых почв (Gleyic Phaeozems (Arenic)) дубравы (118.2 т/га) значительно превышают аналогичный показатель для почв соснового бора (65.6 т/га) (Someric Phaeozems (Arenic)). Сравнительный анализ показал, что основная причина этих различий лесных почв связана с качеством и скоростью разложения опада в разных типах лесов. Полученные результаты подчеркивают ведущую роль лесной растительности в почвообразовательном процессе и депонировании углерода в лесных почвах в условиях урболандшафта.

Об авторах

С. С. Шешницан

Воронежский государственный лесотехнический университет им. Г.Ф. Морозова

Автор, ответственный за переписку.
Email: sheshnitsan@gmail.com
ORCID iD: 0000-0002-8027-855X
Россия, ул. Тимирязева, 8, Воронеж, 394087

И. В. Голядкина

Воронежский государственный лесотехнический университет им. Г.Ф. Морозова

Email: sheshnitsan@gmail.com
ORCID iD: 0000-0002-4532-3810
Россия, ул. Тимирязева, 8, Воронеж, 394087

Т. Л. Шешницан

Воронежский государственный лесотехнический университет им. Г.Ф. Морозова

Email: sheshnitsan@gmail.com
ORCID iD: 0009-0006-2288-4929
Россия, ул. Тимирязева, 8, Воронеж, 394087

Е. Н. Тихонова

Воронежский государственный лесотехнический университет им. Г.Ф. Морозова

Email: sheshnitsan@gmail.com
ORCID iD: 0000-0002-9039-9822
Россия, ул. Тимирязева, 8, Воронеж, 394087

Н. С. Горбунова

Воронежский государственный лесотехнический университет им. Г.Ф. Морозова; Воронежский государственный университет

Email: sheshnitsan@gmail.com
ORCID iD: 0000-0002-7986-8106
Россия, ул. Тимирязева, 8, Воронеж, 394087; Университетская пл., 1, Воронеж, 394006

А. А. Сафонова

Воронежский государственный лесотехнический университет им. Г.Ф. Морозова

Email: sheshnitsan@gmail.com
ORCID iD: 0000-0002-0488-1963
Россия, ул. Тимирязева, 8, Воронеж, 394087

Список литературы

  1. Аккумуляция углерода в лесных почвах и сукцессионный статус лесов / Под ред. Лукиной Н.В. М.: Товарищество научных издании КМК, 2018. 232 c.
  2. Басова Е.В., Лукина Н.В., Кузнецова А.И., Горнов А.В., Шевченко Н.Е., Тихонова Е.В., Гераськина А.П. и др. Качество древесного опада как информационный индикатор функциональной классификации лесов // Вопросы лесной науки. 2022. № 5. C. 1–21. http://doi.org/10.31509/2658-607x-202252-113
  3. Брянин С.В., Кондратова А.В., Данилов А.В., Суслопарова Е.С. Сезонное влияние пирогенного угля на надземное и подземное разложение различных типов опада в бореальных лесах // Почвоведение. 2024. № 3. С. 506–516. https://doi.org/10.31857/S0032180X24030104
  4. Ведрова Э.Ф. Интенсивность деструкции органического вещества серых почв в лесных экосистемах южной тайги Центральной Сибири // Почвоведение. 2008. № 8. С. 973–982.
  5. Карпачевский Л.О. Лес и лесные почвы. М.: Лесная промышленность, 1981. 264 c.
  6. Ларионова А.А., Котева Ж., Розонова Л.Н., Кудеяров В.Н. Влияние азотных удобрений на разложение целлюлозы в зависимости от отношения C/N в почве // Почвоведение. 1994. № 9. С. 55–60.
  7. Лукина Н.В., Гераськина А.П., Кузнецова А.И., Смирнов В.Э., Горнов А.В.; Шевченко Н.Е., Тихонова Е.В. и др. Функциональная классификация лесов: актуальность и подходы к разработке // Лесоведение. 2021. № 6. C. 566–580. https://doi.org/10.31857/S0024114821060085
  8. Лянгузова И.В., Примак П.А., Волкова Е.Н., Салихова Ф.С. Пространственное распределение запасов напочвенного покрова и лесной подстилки в фоновых и дефолиирующих сосновых лесах Кольского полуострова // Растительные ресурсы. 2020. № 4. C. 335–350. https://doi.org/10.31857/S0033994620040068
  9. Лянгузова И.В., Беляева А.И. Мозаичность запасов почвенно-растительного покрова сосновых лесов в условиях аэротехногенного загрязнения // Экология. 2022. № 2. C. 96–111. https://doi.org/10.31857/S0367059722020068
  10. Одноралов Г.А., Тихонова Е.Н., Трегубов О.Н., Голядкина И.В. Литогенная основа продуктивности Воронежской нагорной дубравы // Лесотехнический журнал. 2017. № 2. C. 26–34. https://doi.org/10.12737/article_5967e8e01143e9.03067340
  11. Семенов В.М., Иванникова Л.А., Кузнецова Т.В., Тулина А.С., Кудеяров В.Н. Разложение и минерализация фитомассы в серой лесной почве: кинетический анализ // Почвоведение. 2001. № 5. С. 569–577.
  12. Тебенькова Д.Н., Лукина Н.В., Чумаченко С.И., Данилова М.А., Кузнецова А.И., Горнов А.В., Шевченко Н.Е. и др. Мультифункциональность и биоразнообразие лесных экосистем // Лесоведение. 2019. № 5. C. 341–356. https://doi.org/10.1134/S0024114819050115
  13. Шевченко Н.Е., Кузнецова А.И., Тебенькова Д.Н., Смирнов В.Э., Гераськина А.П., Горнов А.В., Грабенко Е.А. и др. Сукцессионная динамика растительности и запасы почвенного углерода в хвойно-широколиственных лесах Северо-Западного Кавказa // Лесоведение. 2019. № 3. C. 163–176. https://doi.org/10.1134/S0024114819030082
  14. Шергина О.В., Миронова А.С., Тупицына Ю.С. Оценка экосистемных функций городских лесов по показателям почв и древесных растений // Вестник Российского университета дружбы народов. Сер. Экология и безопасность жизнедеятельности. 2022. № 4. C. 447–458. https://doi.org/10.22363/2313-2310-2022-30-4-447-458
  15. Экосистемы Теллермановского леса / Под ред. Осипова В.В. М.: Наука, 2004. 339 c.
  16. Ballantyne M., Gudes O., Pickering C.M. Recreational trails are an important cause of fragmentation in endangered urban forests: A case-study from Australia // Landscape and Urban Planning. 2014. V. 130. P. 112–124. http://doi.org/10.1016/j.landurbplan.2014.07.004
  17. Bhardwaj K.K., Singh M.K., Raj D., Devi S., Dahiya G., Sharma S.K., Sharma M.K. Effect of Tree Leaf Litterfall on available Nutrients and Organic Carbon Pools of Soil // Research J. Sci. Technol. 2022. V. 14. P. 226–232. https://doi.org/10.52711/2349-2988.2022.00037
  18. Climate Change and Urban Environment Sustainability / Ed. Pathak B., Dubey R.S., Singapore: Springer Nature Singapore, 2023. https://doi.org/10.1007/978-981-19-7618-6
  19. De Vries W., Du E., Butterbach-Bahl K. Short and long-term impacts of nitrogen deposition on carbon sequestration by forest ecosystems // Current Opinion Environ. Sustainab. 2014. V. 9–10. P. 90–104. https://doi.org/10.1016/j.cosust.2014.09.001
  20. Feng J., Zhu B., Zhu J., Guo J., Zheng X., Huang K., Jiang L. Changes in plant inputs alter soil carbon and microbial communities in forest ecosystems // Global Change Biol. 2022. V. 10. P. 3426–3440. https://doi.org/10.1111/gcb.16107
  21. Livesley S.J., McPherson E.G., Calfapietra C. The Urban Forest and Ecosystem Services: Impacts on Urban Water, Heat, and Pollution Cycles at the Tree, Street, and City Scale // J. Environ. Quality. 2016. V. 1. P. 119–124. https://doi.org/10.2134/jeq2015.11.0567
  22. Meyerholt J., Zaehle S. The role of stoichiometric flexibility in modelling forest ecosystem responses to nitrogen fertilization // New Phytologist. 2015. V. 4. P. 1042–1055. https://doi.org/10.1111/nph.13547
  23. Nave L.E., Vance E.D., Swanston C.W., Curtis P.S. Fire effects on temperate forest soil C and N storage // Ecol. Appl. 2011. V. 4. P. 1189–1201. https://doi.org/10.1890/10-0660.1
  24. Osono T., Azuma J., Hirose D. Plant species effect on the decomposition and chemical changes of leaf litter in grassland and pine and oak forest soils // Plant and Soil. 2014. V. 1–2. P. 411–421. https://doi.org/10.1007/s11104-013-1993-5.
  25. Roeland S., Moretti M., Amorim M. J. B., Ardö J., Barton D. N., Beichler B., Fagerholm N., Haase D., Kowarik I., Lindner G., Grêt-Regamey A. Towards an integrative approach to evaluate the environmental ecosystem services provided by urban forest // J. Forestry Res. 2019. V. 6. P. 1981–1996. https://doi.org/10.1007/s11676-019-00916-x
  26. Wan X., Zhu J., Zeng D., Jiang L. Functional identity drives tree species richness‐induced increases in litterfall production and forest floor mass in young tree communities // New Phytologist. 2023. V. 3. P. 1003–1014. https://doi.org/10.1111/nph.19216
  27. Wilpert K.V. Forest Soils – What’s Their Peculiarity? // Soil Systems. 2022. V. 1. P. 5. https://doi.org/10.3390/soilsystems6010005
  28. Zhao Y.-Y., Gao J., Huang Y., Bai Y., Jiang Y. Leaf litter decomposition characteristics and controlling factors across two contrasting forest types // J. Plant Ecol. 2022. V. 6. P. 1285–1301. https://doi.org/10.1093/jpe/rtac073

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Содержание углерода (а) и азота (b), соотношение С : N (с) и потери веса опада на разных этапах годового цикла разложения

Скачать (231KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Содержание углерода (а) и азота (b), соотношение С : N (с) в лесной подстилке и ее запасы (d) в сосновом бору (светлые фигуры) и дубраве (темные фигуры).

Скачать (300KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Профильное распределение среднего содержания общего углерода (ТС) и общего азота (TN) в лесных почвах соснового бора (n = 6) (a, b) и дубравы (n = 4) (c, d).

Скачать (258KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2025