ЛЕСОВЕДЕНИЕ, 2018, № 1, С. 24-36, DOI: 10.7868/S0024114818010023

ТРАНСФОРМАЦИЯ ОРГАНИЧЕСКОГО ВЕЩЕСТВА ПОДСТИЛКИ В ЛЕСНЫХ КУЛЬТУРАХ
Э. Ф. Ведрова, Л. В. Мухортова, М. К. Метелева
Институт леса им. В.Н.Сукачева Сибирского отделения Российской академии наук – обособленное подразделение ФИЦ КНЦ СО РАН
Россия, 660036, Красноярск, Академгородок 50/28
E-mail: estella_vedrova@mail.ru

Поступила в редакцию 24 ноября 2016 г.
Приводятся результаты полевого эксперимента с разложением массы подстилки в 40-летних насаждениях кедра, сосны, лиственницы, ели, осины и березы. Длительность эксперимента 4 года 5 месяцев. Показано, что масса органического вещества (ОВ) подстилки в хвойных насаждениях в 2 раза больше, чем в лиственных, а удельная скорость разложения ниже в 2-2.4 раза. Интенсивность выноса в почву водорастворимых органических продуктов разложения подстилки относительно общей массы высвободившегося ОВ составляет в сосняке и березняке 4%, в лиственничнике 3%, в остальных насаждениях 2%. На гумификацию в сосняке и кедровнике приходится 3.4 и 4% высвободившегося в течение года ОВ, в ельнике и лиственничнике – 0.4 и 0.8%, при разложении подстилки осинника и березняка – 1.5-1.6%. По отношению к массе ОВ, участвующего в процессе разложения, новообразование гумусовых веществ не превышает 0.8%, изменяясь в зависимости от происхождения подстилки от 0.1% в ельнике и лиственничнике до 0.4 – в осиннике и березняке и 0.5-0.8% в сосняке и кедровнике. Основная часть ОВ (93-98%), разлагаясь, минерализуется до СО₂ и возвращается в атмосферу.
Лесная подстилка, интенсивность разложения, минерализационный поток, водорастворимый углерод, гумификация
Работа выполнена при финансовой поддержке РНФ (14-024-00113).
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

• Воробьева Л.А. Химический анализ почв: Учебник. М.: Изд-во Моск. университета, 1998. С. 46–53.


• Багаутдинов Ф.Я. Обновление компонентов гумуса серой лесной почвы и чернозема типичного при длительной гумификации меченных по углероду растительных остатков // Почвоведение. 1994. № 2. С. 50–56.


• Борисов Б.А., Ганжара Н.Ф. Географические закономерности распределения и обновления легкоразлагаемого органического вещества целинных и пахотных почв зонального ряда Европейской части России // Почвоведение. 2008. № 9. С. 1071–1078.


• Ведрова Э.Ф. Трансформация растительных остатков в 25-летних культурах основных лесообразующих пород Сибири // Лесоведение. 1995. № 4. С. 13–21.


• Ведрова Э.Ф. Разложение органического вещества лесных подстилок // Почвоведение. 1997. № 2. С. 216–223.


• Ведрова Э.Ф. Деструкционные процессы в углеродном цикле лесных экосистем Енисейского меридиана: Дисс. … д-ра биол. наук (спец. 03.00.16). Красноярск: Институт леса СО РАН, 2005. 60 с.


• Ведрова Э.Ф., Миндеева Т.Н. Интенсивность продуцирования СО₂ при разложении лесных подстилок // Лесоведение. 1998. № 1. С. 30–41.


• Ведрова Э.Ф., Решетникова Т.В. Масса подстилки и интенсивность ее разложения в 40-летних культурах основных лесообразующих пород Сибири // Лесоведение. 2014. № 1. С. 42–50.


• Ганжара Н.Ф., Байбеков Р.Ф., Борисов Б.А., Надежкин С.М. Оптимизация содержания лабильного органического вещества в почвах лесостепи Поволжья // Плодородие. 2010. № 5. С. 15–17.


• Иванов И.В., Песочина Л.С., Семенов В.М. Биоминерализация органического вещества в современных целинных, пахотных, погребенных и ископаемых черноземах // Почвоведение. 2009. № 10. С. 1192–1202.


• Когут Б.М. Принципы и методы оценки содержания трансформируемого органического вещества в пахотных почвах // Почвоведение. 2003. № 3. С. 308–316.


• Когут Б.М. Оценка содержания гумуса в пахотных почвах России // Почвоведение. 2012. № 9. С. 944–952.


• Когут Б.М., Дьяконова К.В., Травникова Л.С. Состав и свойства гуминовых кислот различных вытяжек и фракций гумуса черноземов // Почвоведение. 1987. № 7. С. 38–45.


• Когут Б. М., Масютенко Н.П. Элементный состав лабильных гуминовых кислот черноземов // Почвоведение. 1992. № 1. С. 91–94.


• Милановский Е.Ю. Твердофазное органическое вещество почв // Матер. докл. VII съезда Общества почвоведов им. В.В. Докучаева (Белгород, 15-22 августа2016 г.). Ч.1. C. 233–234.


• Мухортова Л.В. Анализ трансформации лесной подстилки в 25-летних культурах // Лесоведение. 2008. № 5. С. 36–44.


• Пономарева В.В., Плотникова Т.А. Методические указания по определению содержания и состава гумуса в почвах (минеральных и торфяных). Л.: Наука, 1991. 150 с.


• Семенов В.М., Когут Б.М. Почвенное органическое вещество. М.: ГЕОС, 2015. 233 с.


• Семенов В.М., Тулина А.С. Сравнительная характеристика минерализуемого пула органического вещества в почвах природных и сельскохозяйственных экосистем // Агрохимия. 2011. № 12. С. 53–63.


• Трофимов С.Я., Боттнер П., Куту М.М. Разложение органического вещества органогенных горизонтов лесных почв в лабораторных условиях // Почвоведение. 1998. № 12. С. 1211–1223.


• Фокин А.Д. Участие различных соединений растительных остатков в формировании и обновлении гумусовых веществ почвы // Проблемы почвоведения. М.: Наука, 1978. С. 60–65.


• Фокин А.Д., Карпухин А.И. Включение продуктов разложения растительных остатков (меченных ¹⁴С) в гумусовые вещества // Почвоведение. 1974. № 11. С. 72−78.


• Шевцова Л.К. Современные направления в исследовании органического вещества почв в длительных опытах // Проблемы агрохимии и экологии. 2009. № 3. С 39−47.


• Шилова Е.И. Метод получения почвенного раствора в природных условиях // Почвоведение. 1955. № 11. С. 29–40.


• Шугалей Л.С. Влияние лесных культур на свойства плантажированной почвы // Почвоведение. 2002. № 3. С. 345–354.


• Шугалей Л.С., Семечкина М.Г., Яшихин Г.И., Дмитриенко В.К. Моделирование развития искусственных лесных биогеоценозов. Новосибирск: Наука, 1984. 150 с.


• Christensen B.T. Physical fractionation of soil and structural and functional complexity in organic matter turnover // European Journal of Soil Science. 2001. V. 52. P. 345–353.


• Cotrufo F.M, Soong J.L., Horton A.J., Campbell E.E.,. Haddix M.L., Wall D.H., Parton W.J. Formation of soil organic matter via biochemical and physical pathways of litter mass loss // Nature Geoscience. 2015. V. 8. P. 776-779.


• Guggenberger G. Humification and mineralization // Soil Biology, V. 3. Microorganisms in Soils: Roles in Genesis and Functions (ed. by F. Buscot, A. Varma). Berlin; Heidelberg: Springer-Verlag, 2005. P. 86-106.


• Guggenberger G., Kaiser K. Dissolved organic matter in soil: challenging the paradigm of sorption preservation // Geoderma. 2003. V. 166. P. 642-648.


• Hansson K., Kleja D.B., Kalbitz, K., Larsson, H. Amounts of carbon mineralised and leached as DOC during decomposition of Norway spruce needles and fine roots // Soil Biology & Biochemistry. 2010. V. 42. P. 178-185.


• Kaiser K., Kalbitz K. Cycling downwards−dissolved organic matter in soils // Soil Biology & Biochemistry. 2012. V. 52. P. 29–32.


• Kalbitz K., Kaiser K. Contribution of dissolved organic matter to carbon storage in forest mineral soils // Journal of Plant Nutrition & Soil Science. 2008. V. 171, N 1. P. 52–60.


• Kalbitz K., Schmerwitz J., Schwesig D., Matzner E. Biodegradation of soil-derived dissolved organic matter as related to its properties // Geoderma. 2003. V. 113, N 3-4. P. 273–291.


• Kiikkilӓ, V. Kitunen, Spetz P., Smolander A. Characterization of dissolved organic matter in decomposing Norway spruce and silver birch litter // European Journal of Soil Science. 2012. V 63. P. 476–486.


• Kogel-Knabner I. The macromolecular organic composition of plant and microbial residuesas inputs to soil organic matter // Soil Biology & Biochemistry. 2002. V. 34. P. 139-162.


• Kogel-Knabner I., Ekschmitt K., Flessa H. et al. An integrative approach of organic matter stabilization in temperate soils: Linking chemistry, physics, and biology // J. Plant Nutrition and Soil Science. 2008. V. 171. P. 5-13.


• Jiang L., Yue K., Yang Y., Wu O. Leaching and freeze-thaw events contribute to litter decomposition - A Review // Sains Malaysiana. 2016. V. 45. N 7. P. 1041–1047.


• MacCarthy P. The principles of humic substances // Soil Science. 2001. V. 166. P. 738–751.


• Scheibe A, Gleixner G. Influence of litter diversity on dissolved organic matter release and soil carbon formation in a mixed beech forest // PLoS ONE. 2014. N 8. P. 4-21.


• Schulze W. Protein analysis in dissolved organic matter: what free protein from soil leachate and surface water can tell us – a perspective // Biogeosciences Discussions. 2004. № 1. Pp. 825–853.