Статьи 2024 г.
Институт биологии Коми научного центра УрО РАН
ул. Коммунистическая, 28, Сыктывкар, Республика Коми, 167982 Российская Федерация
Е-mail: osipov@ib.komisc.ru
Реферат
УДК 630*114.351(470.1)
Осипов А. Ф. Поступление древесного опада на поверхность почвы среднетаежных сосняков на европейском Северо-Востоке России // Сибирский лесной журнал. 2024. № 5. С. …
DOI: 10.15372/SJFS20240511
EDN: …
© Осипов А. Ф., 2024
Растительный опад является связующим потоком между фитоценозом и почвой, а его разложение оказывает влияние на скорость накопления органического вещества в почве. Несмотря на большой фактический материал по массе опада в сосняках России, обобщенные оценки влияния условий произрастания на этот процесс единичны. Цель работы ˗ оценить поступление древесного опада в среднетаёжных сосняках на европейском Северо-Востоке России с учетом условий их произрастания. Исследования выполнены в сосняках разных типов на Чернамском стационаре Института биологии Коми научного центра УрО РАН (Республика Коми) в течение 2017–2022 гг. По итогам пятилетних наблюдений выявлена относительно постоянная скорость потока органического вещества от древесных растений на поверхность лесной подстилки, которая может изредка нарушаться вследствие значительного опада ветвей в зимний период. В среднем, поступление опада в сосняке бруснично-лишайниковом составило 233.4 г/м2 в год, черничном – 206.1, сфагновом – 109.6 г/м2 в год, большая часть которого (66–72 %) формируется с мая по октябрь. В относительно чистых по составу насаждениях хвоя сосны образует 48–62 % от общей массы опада. Существенный вклад также вносят ветви (12–16 %, преимущественно сосновые) и кора сосны (12–14 %). Выявлено, что условия произрастания влияют на долю хвои и шишек сосны, листьев березы в общем количестве древесного опада. Полученные данные возможно использовать при оценке круговорота веществ и углерода в частности в сосняках на севере таежной зоны.
Текст статьи
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ (REFERENCES)
Безкоровайная И. Н., Егунова М. Н., Таскаева А. А. Почвенные беспозвоночные и их трофическая активность в 40-летних лесных культурах // Сиб. экол. журн. 2017. № 5. С. 609–620 [Bezkorovaynaya I. N., Egunova M. N., Taskaeva A. A. (Soil invertebrates and their trophic activity in 40-year-old forest stands) // Sib. ekol. zhurn. (Sib. Ecol. J.). 2017. N. 5. P. 609–620 (in Russian with English abstract)].
Бобкова К. С., Смоленцева Н. Л., Тужилкина В. В., Артемов В. А. Круговорот азота и зольных элементов в сосново-еловом насаждении средней тайги // Лесоведение. 1982. № 5. С. 3–11 [Bobkova K. S., Smolentseva N. L., Tuzhilkina V. V., Artemov V. A. Krugovorot azota i zol’nykh elementov v sosnovo-elovom nasazhdenii sredney taygi (Cycle of nitrogen and ash elements in pine-spruce forests of the middle taiga) // Lesovedenie (For. Sci.). 1982. N. 5. P. 3–11 (in Russian with English abstract)].
Брянин С. В., Абрамова Е. Р. Опад фитомассы в постпирогенных лиственничниках Зейского заповедника (Верхнее Приамурье) // Сиб. лесн. журн. 2017. № 2. С. 93–101 [Bryanin S. V., Abramova E. R. Opad fitomassy v postpirogennykh listvennichnikakh Zeyskogo zapovednika (Verkhnee Priamur’e) (Phytomass of litter fall in post fire larch forests of Zeisky nature reserve (Upper Priamurie)) // Sib. lesn. zhurn. (Sib. J. For. Sci.). 2017. N. 2. P. 93–101 (in Russian with English abstract)].
Иванова Е. А., Лукина Н. В. Варьирование массы и фракционного состава древесного опада в сосняках кустарничково-лишайниковых при аэротехногенном загрязнении // Лесоведение. 2017. № 5. С. 47–58 [Ivanova E. A., Lukina N. V. Var’irovanie massy i fraktsionnogo sostava drevesnogo opada v sosnyakakh kustarnichkovo-lishaynikovykh pri aerotekhnogennom zagryaznenii (Variation of mass and fraction composition of tree litter in dwarf shrub-lichen pine forests under aerial technogenic pollution) // Lesovedenie (For. Sci.). 2017. N. 5. P. 47–58 (in Russian with English abstract)].
Казимиров Н. И., Волков А. Д., Зябченко С. С., Иванчиков А. А., Морозова Р. М. Обмен веществ и энергии в сосновых лесах европейского Севера. Л.: Наука. Ленингр. отд-ние, 1977. 304 с. [Kazimirov N. I., Volkov A. D., Zyabchenko S. S., Ivanchikov A. A., Morozova R. M. Obmen veshchestv i energii v sosnovykh lesakh evropeyskogo Severa (Metabolism and energy in pine forests of the European North). Leningrad: Nauka. Leningr. otd-nie (Science. Leningrad Br.), 1977. 304 p. (in Russian)].
Кузнецова А. И. Влияние растительности на запасы почвенного углерода в лесах (обзор) // Вопр. лесн. науки. 2021. Т. 4. № 4. Ст. № 95. 54 с. [Kuznetsovа A. I. Vliyanie rastitel’nosti na zapasy pochvennogo ugleroda v lesakh (obzor) (Influence of vegetation on soil carbon stocks in forests (review) // Vopr. lesn. nauki (For. Sci. Iss.). 2021. V. 4. N. 4. Article No. 95. 54 p. (in Russian with English abstract)].
Никонов В. В. Почвообразование на северном пределе сосновых биогеоценозов. Л.: Наука. Ленингр. отд-ние, 1987. 142 с. [Nikonov V. V. Pochvoobrazovanie na severnom predele sosnovykh biogeotsenozov (Soil formation at the northern limit of pine biogeocenoses). Leningrad: Nauka. Leningrad. otd-nie (Science. Leningrad Br.), 1987. 142 p.].
Никонов В. В., Лукина Н. В. Биогеохимические функции лесов на северном пределе распространения. Апатиты: Изд-во Карел. науч. центра РАН, 1994. 315 с. [Nikonov V. V., Lukina N. V. Biogeohimicheskie funktsii lesov na severnom predele rasprostraneniya (Biogeochemical functions of forests at the northern limit of distribution). Apatity: Izd-vo Karel. nauch. tsentra RAN (Karel. Sci. Center Rus. Acad. Sci. Publ.), 1994. 315 p. (in Russian)].
Осипов А. Ф., Бобкова К. С. Биологическая продуктивность и фиксация углерода среднетаежными сосняками при переходе из средневозрастных в спелые // Лесоведение. 2016. № 5. С. 346–354 [Osipov A. F., Bobkova K. S. Biologicheskaya produktivnost’ i fiksatsiya ugleroda srednetaezhnymi sosnyakami pri perekhode iz srednevozrastnykh v spelye (Bio-productivity and carbon sequestration of pine forests at transition from middle aged to mature in middle taiga) // Lesovedenie (For. Sci.). 2016. N. 5. P. 346–354 (in Russian with English abstract)].
Осипов А. Ф. Запасы и потоки органического углерода в экосистеме спелого сосняка черничного средней тайги // Сиб. лесн. журн. 2017. № 2. С. 70–80 [Osipov A. F. Zapasy i potoki organicheskogo ugleroda v ekosisteme spelogo sosnyaka chernichnogo sredney taygi (Stocks and fluxes of organic carbon in the ecosystem of mature bilberry pine forest of the middle taiga) // Sib. lesn. zhurn. (Sib. J. For. Sci.). 2017. N. 2. P. 70–80 (in Russian with English abstract)].
Прокушкин С. Г., Петренко А. Е., Зырянова О. А., Прокушкин А. С. Запасы фитодетрита и его биогенных элементов в лиственничниках малого водосборного бассейна Центральной Эвенкии // Сиб. лесн. журн. 2022. № 6. С. 34–44 [Prokushkin S. G., Petrenko A. E., Zyryanova O. A., Prokushkin A. S. Zapasy fitodetrita i ego biogennykh elementov v listvennichnikakh malogo vodosbornogo basseyna Tsentral’noy Evenkii (Stocks of phytodetrite and its biogenic elements in larch forests in small watershead basin of Central Evenkia) // Sib. lesn. zhurn. (Sib. J. For. Sci.). 2022. N. 6. P. 34–44 (in Russian with English abstract and references)].
Синькевич С. М., Бахмет О. Н., Иванчиков А. А. Роль почв в региональном балансе углерода в сосновых лесах Карелии // Почвоведение. 2009. № 3. С. 290–300 [Sin’kevich S. M., Bakhmet O. N., Ivanchikov A. A. Rol’ pochv v regional’nom balanse ugleroda v sosnovykh lesakh Karelii (The role of soils in the regional carbon budget of pine forests in Karelia) // Pochvovedenie (Soil Sci.). 2009. N. 3. P. 290–300 (in Russian with English abstract)].
Трефилова О. В., Ведрова Э. Ф. Кузьмичев В. В. Годичный цикл углерода в зеленомошных сосняках Енисейской равнины // Лесоведение. 2011. № 1. С. 3–12 [Trefilova O. V., Vedrova E. F., Kuz’michev V. V. Godichny tsikl ugleroda v zelenomoshnykh sosnyakakh Eniseyskoy ravniny (The annual carbon cycle in green-moss pine forests of the Yenisei plain) // Lesovedenie (For. Sci.). 2011. N. 1. P. 3–12 (in Russian with English abstract)].
Трефилова О. В., Ведрова Э. Ф. Минерализационный поток углерода в постпирогенных сосняках Среднего Енисея // Лесоведение. 2018. № 3. С. 210–224 [Trefilova O. V., Vedrova E. F. Mineralizatsionny potok ugleroda v postpirogennykh sosnyakakh Srednego Eniseya (Flux from mineralization of carbon in post-fire pine forests in midstream of Yenisei) // Lesovedenie (For. Sci.). 2018. N. 3. P. 210–224 (in Russian with English abstract and references)].
Чертов О. Г., Грабарник П. Я., Шанин В. Н., Быховец С. С., Петропавловский Б. С., Припутина И. В., Фролов П. В., Зубкова Е. В. Динамические модели наземных экосистем для количественной оценки продуктивности растительности // Раст. рес. 2019. № 2. С. 151–169 [Chertov O. G., Grabarnik P. Ya., Shanin V. N., Bykhovets S. S., Petropavlovskiy B. S., Priputina I. V., Frolov P. V., Zubkova E. V. Dinamicheskie modeli nazemnykh ekosistem dlya kolichestvennoy otsenki produktivnosti rastitel’nosti (Dynamical models of terrestrial ecosystems for quantitative assessment of vegetation productivity) // Rast. res. (Plant Res.). 2019. N. 2. P. 151–169 (in Russian with English abstract)].
Эколого-физиологические основы продуктивности сосновых лесов европейского Северо-Востока / Под ред. К. С. Бобковой. Сыктывкар, 1993. 176 с. [Ekologo-fiziologicheskie osnovy produktivnosti sosnovykh lesov evropeyskogo Severo-Vostoka / Pod red. K. S. Bobkovoy (Ecological and physiological bases of productivity of pine forests of the European North-East / K. S. Bobkova (Ed.)). Syktyvkar, 1993. 176 p. (in Russian)].
Berg B., Albrektson A., Berg M. P., Cortina J., Johansson M.-B., Gallardo A., Madgeira M., Pausas J., Kriatz W., Vallejo R., McClaugherty C. Amounts of litter fall in some pine forests in a European transect, in particular Scots pine // Ann. For. Sci. 1999. V. 56. N. 8. P. 625–639.
Bezkorovaynaya I. N., Egunova M. N., Taskaeva A. A. Soil invertebrates and their trophic activity in 40-year-old forest stands // Contemp. Probl. Ecol. 2017. V. 10. N. 5. P. 524–533 (Original Rus. Text © I. N. Bezkorovaynaya, M. N. Egunova, A. A. Taskaeva, 2017, publ. in Sib. ekol. zhurn. 2017. N. 5. P. 609–620).
Bhatti J. S., Jassal R. S. Long term aboveground litterfall production in boreal jack pine (Pinus banksiana) and black spruce (Picea mariana) stands along the Boreal Forest Transect Case Study in western central Canada // Ecoscience. 2014. V. 21. Iss. 3–4. P. 301–314.
Erkan N., Comez A., Aydin A.C., Denli O., Erkan S. Litterfall in relation to stand parameters and climatic factors in Pinus brutia forests in Turkey // Scand. J. For. Res. 2018. V. 33. Iss. 4. P. 338–346.
Jevon F. V., Polussa A. Lang A. K., Munger J. W., Wood S. A., Wieder W. R., Bradford M. A. Patterns and controls of aboveground litter inputs to temperate forests // Biogeochemistry. 2022. V. 161. Iss. 3. P. 335–352.
Komarov A. S., Shanin V. N. Comparative analysis of the influence of climate change and nitrogen deposition on carbon sequestration in forest ecosystems in European Russia: simulation modelling approach // Biogeosciences Discuss. 2012. V. 9. Iss. 6. P. 6829–6855.
Krishna M. P., Mohan M. Litter decomposition in forest ecosystems: a review // Energy, Ecol. and Environ. 2017. V. 2. N. 3. P. 236–249.
Kuzyakov Y., Blagodatskaya E. Microbial hotspots and hot moments in soil: concept & review // Soil Biol. Biochem. 2015. V. 83. P. 184–199.
Lehtonen A., Lindholm M., Hokkanen T., Salminen H., Jalkanen R. Testing dependence between growth and needle litterfall in Scots pine – a case study in northern Finland // Tree Physiol. 2008. V. 28. Iss. 11. P. 1741–1749.
Portillo-Estrada M., Korhonen J. F. J., Pihlatie M., Pumpanen J., Frumau A. K. F., Morillas L., Tosens T., Niinemets Ü. Inter- and intra-annual variations in canopy fine litterfall and carbon and nitrogen inputs to the forest floor in two European coniferous forests // Ann. For. Sci. 2013. V. 70. Iss. 4. P. 367–379.
Shen G., Chen D., Wu Y., Liu L., Liu C. Spatial patterns and estimates of global forest litterfall // Ecosphere. 2019. V. 10. Iss. 2. Article e02587.
Sin’kevich S. M., Bakhmet O. N., Ivanchikov A. A. The role of soils in the regional carbon budget of pine forests in Karelia // Euras. Soil Sci. 2009. V. 42. N. 3. P. 267–276 (Original Rus. Text © S. M. Sin’kevich, O. N. Bakhmet, A. A. Ivanchikov, 2009, publ. in Pochvovedenie. 2009. N. 3. P. 290–300).
Starr M., Saarsalmi A., Hokkanen T., Merilä P., Helmisaari H.-S. Models of litterfall production for Scots pine (Pinus sylvestris L.) in Finland using stand, site and climate factors // For. Ecol. Manag. 2005. V. 205. Iss. 1–3. P. 215–225.
Ukonmaanaho L., Merilä P. Nöjd P., Nieminen T. M. Litterfall production and nutrient return to the forest floor in Scots pine and Norway spruce stands in Finland // Boreal Environ. Res. 2008. V. 13 (suppl. B). P. 67–91.
Uri V., Kukumägi M., Aosaar J., Varik M., Becker H., Aun K., Nikopensius M., Uri M., Buht M., Sepaste A., Padari A., Asi E., Sims A., Karoles K. Litterfall dynamics in Scots pine (Pinus sylvestris), Norway spruce (Picea abies) and birch (Betula) stands in Estonia // For. Ecol. Manag. 2022. V. 520. Article 120417.
