ЛЕСОВЕДЕНИЕ, 2020, № 3, С. 239–249


СЕЗОННАЯ ИЗМЕНЧИВОСТЬ ЭМИССИИ ДИОКСИДА УГЛЕРОДА ПРИ РАЗЛОЖЕНИИ ЕЛОВОГО ВАЛЕЖА ЮЖНОЙ ТАЙГИ ВАЛДАЯ
М. Л. Гитарский1, Д. Г. Замолодчиков2, В. А. Мухин3, Д. К. Диярова3, В. А. Грабар4, Д. В. Карелин2,5, А. И. Иващенко6, А. С. Марунич7
1Филиал «Угреша» Государственного университета «Дубна», Россия, 140090, Московская обл., Дзержинский, ул. Академика Жукова, д. 24
2Центр экологии и продуктивности лесов РАН, Россия, 117997, Москва, ул. Профсоюзная, д. 84/32, стр. 14
3Институт экологии растений и животных УрО РАН, Россия, 620144, Екатеринбург, ул. 8 Марта, д. 202
4Институт глобального климата и экологии им. акад. Ю.А. Израэля, Россия, 107258, г. Москва, ул. Глебовская, д. 20Б
5Институт географии РАН, Россия, 119017, Москва, Старомонетный переулок, д. 29, стр. 4
6Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова, Россия, 119991, Москва, Ленинские горы, д. 1
7Валдайский филиал Государственного гидрологического института, Россия, 175400, Новгородская обл., Валдайский р-н, Валдай, ул. Победы, д. 2
E-mail: m.gitarskiy@gmail.com


Поступила в редакцию 5.09.2019
Сезонная изменчивость эмиссии диоксида углерода (СО2) при микогенном разложении елового валежа исследована в старовозрастном ельнике и окне распада елового древостоя. Потоки СО2 с поверхности валежа измеряли камерным методом. Видовой состав, встречаемость и относительное обилие дереворазрушающих грибов определяли по данным маршрутных учетов. В комплексах дереворазрушающих грибов доминируют Fomitopsis pinicola (Sw.) P. Karst., Trichaptum abietinum (Pers. ex J.F. Gmel.) Ryvarden и Fomitopsis rosea (Alb. & Schwein.) P. Karst. Они ответственны за разложение 81% елового валежа и сухостоя. Эмиссионая активность от древесного валежа характеризуется температурно обусловленным годичным циклом: в обоих биотопах ее начало соответствует марту – апрелю, максимальная величина наблюдается в мае, а затем происходит снижение до минимальных значений в октябре – ноябре. При диапазоне среднемесячных температур 3.5–16.7°C, минимум измеренного эмиссионного потока от древесного валежа 22.9 г C-СО2 м-2 мес-1 установлен в ельнике в октябре, а максимум – 80.4 г C-СО2 м-2 мес-1 – в окне распада в мае. Период эмиссионной активности с марта по ноябрь можно приближенно принять за продолжительность годовой эмиссии СО2 в южнотаежной зоне. Полученные результаты способствуют уточнению методологии и повышают точность оценок потока СО2 при разложении древесного валежа.
Ключевые слова: еловый валеж, ксилотрофные грибы, диоксид углерода, эмиссия диоксида углерода, разложение валежа, влияние климата, распад древостоя.
Работа выполнена в рамках плана научно-исследовательских работ Росгидромета (тема 1.3.5.1) при финансовой поддержке гранта РНФ 19–77–30015 (обобщение и анализ данных) и госзаданий АААА–А18–118052400130–7 Центру по проблемам экологии и продуктивности лесов РАН на полевые исследования 2015–2016 гг. и 0148–2019–0006 Институту географии РАН на полевые исследования 2017 г.
DOI: 10.31857/S0024114820030055


СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ



  • Бурова Л.Г. Экология грибов макромицетов. М.: Наука, 1986. 222 с.

  • Гитарский М.Л., Замолодчиков Д.Г., Мухин В.А., Грабар В.А., Диярова Д.К., Иващенко А.И. Поток углерода от валежа южнотаежных лесов Валдайской возвышенности // Экология. 2017. № 6. С. 447-453.

  • Доклад об особенностях климата на территории Российской Федерации за 2018 год. М.: Росгидромет, 2019. 79 с.

  • Заварзин Г.А. Углеродный баланс России // Возможности предотвращения изменения климата и его негативных последствий: проблема Киотского протокола: материалы Совета–семинара при президенте РАН / Под ред. Ю.А. Израэля. М.: Наука, 2006. С. 134−151.

  • Замолодчиков Д.Г., Грабовский В.И., Коровин Г.Н., Гитарский М.Л., Блинов В.Г., Дмитриев В.В., Курц В.А. Бюджет углерода управляемых лесов Российской Федерации в 1990-2050 гг.: ретроспективная оценка и прогноз // Метеорология и гидрология. 2013. № 10. С. 73-92.

  • Иванов А.В., Браун М., Лошаков С.Ю., Потоцкий О.В., Замолодчиков Д.Г. Эмиссия углерода с поверхности валежа в кедровых лесах Южного Приморья // Экология. 2018. № 4. С. 275-281.

  • Исаченко А.Г., Шляпников А.А. Природа мира: ландшафты. М.: Мысль, 1989. 504 с.

  • Коротков К.О. Леса Валдая. М.: Наука, 1991. 157 с.

  • Кудеяров В.Н., Заварзин Г.А., Благодатский С.А., Борисов А.В., Воронин П.Ю., Демкин В.А., Демкина Т.С., Евдокимов И.В., Замолодчиков Д.Г., Карелин Д.В., Комаров А.С., Курганова И.Н., Ларионова А.А., Лопес де Гереню В.О., Уткин А.И., Чертов О.Г. Пулы и потоки углерода в наземных экосистемах России. М.: Наука, 2007. 315 с.

  • Молчанов А.Г., Татаринов Ф.А., Курбатова Ю.А. Эмиссия СО2 стволами живых деревьев и валежом в еловых лесах юго-запада Валдайской возвышенности. // Лесоведение. 2011. № 3. С. 14-25.

  • Мухин В.А. Биота ксилотрофных базидиомицетов Западно-Сибирской равнины. Екатеринбург: Наука, 1993. 230 с.

  • Мухин В.А., Воронин П.Ю. Микогенное разложение древесины и эмиссия углерода в лесных экосистемах // Экология. 2007. № 1. С. 24–29.

  • Мухин В.А., Диярова Д.К. Сезонная динамика конверсионной активности трутовых грибов // Грибные сообщества лесных экосистем. М.; Петрозаводск: Изд-во КарНЦ РАН, 2012. Т.3. С. 41-48.

  • Мухин В.А., Диярова Д.К., Веселкин Д.В. Влажность как фактор СО2-эмиссионной активности древесного дебриса // Лесоведение. 2015. № 3. С. 208-213.

  • Мухин В.А., Воронин П.Ю., Сухарева A.В., Кузнецов В.В. Грибное разложение древесины при потеплении климата в бореально-гумидной лесорастительной зоне // Доклады Академии наук. 2010. Т. 431. № 3. С. 423–425.

  • Мухортова Л.В., Ведрова Э.Ф. Вклад крупных древесных остатков в динамику запасов органического вещества послерубочных лесных экосистем // Лесоведение. 2012. № 6. С. 55-62.

  • Научно-прикладной справочник по климату СССР. Серия 3. Многолетние данные. Вып. 3. Ч. 1–6. Л.: Гидрометеоиздат, 1988. 693 с.

  • Сафонов С.С., Карелин Д.В., Грабар В.А., Латышев Б.А., Грабовский В.И., Уварова Н.Е., Замолодчиков Д.Г., Коротков В.Н., Гитарский М.Л. Эмиссия углерода от разложения валежа в южнотаежном ельнике // Лесоведение. 2012. № 5. С. 75-80.

  • Стороженко В.Г. Характеристика древесного отпада в коренных ельниках восточноевропейской тайги // Там же. 2012. № 3. С. 43-90.

  • Толмачев А.И. Введение в географию растений. Л.: Изд-во Ленинградского университета. 1974. 244 с.

  • Bradford M.A., Warren II R.J., Baldrian P., Crowther T.W, Maynard D.S., Oldfield E.E., Wieder W.R., Wood S.A., King J.R. Climate Fails to Predict Wood Decomposition at Regional Scales // Nature Climate Change. 2014. V. 4. N 7. P. 625-630.

  • Brown S. Measuring Carbon in Forests: Current Status and Future Challenges // Environmental Pollution. 2002. V. 116. N 3. P. 363-372.

  • Chen H., Harmon M.E., Griffiths R.P., Hicks W. Effects of Temperature and Moisture on Carbon Respired from Decomposing Woody Roots // Forest Ecology & Management. 2000. V. 138. P. 51–64.

  • Harmon, M.E., Franklin J.F., Swanson F.J., Sollins P., Gregory S.V., Lattin J.D., Anderson N.H., Cline S.P., Aumen N.G., Sedell J.R., Lienkaemper G.W., Cromack K., Cummins K.W. Ecology of Coarse Woody Debris in Temperate Ecosystems // Advances in Ecological Research. 1986. V. 15. P. 133–302.

  • Herrmann S., Bauhus J. Effects of Moisture, Temperature and Decomposition Stage on Respirational Carbon Loss from Coarse Woody Debris of Important European Tree Species // Scandinavian Journal of Forest Research. 2013. V. 28. N 4. P. 346-357.

  • Kahl T., Baber K., Otto P., Wirth C., Bauhus J. Drivers of CO2 Emission Rates from Dead Wood Logs of 13 Tree Species in the Initial Decomposition Phase // Forests. 2015. V. 6. P. 2484–2504.

  • Li Zh., Li-min D., Hui-yan G. Lei Zh. Review of the Decomposition and Influence Factors of Coarse Woody Debris in Forest Ecosystem // Journal of Forestry Research. 2007. V. 18. N 1. P. 48–54.

  • Marra J.L., Edmonds R.L. Coarse Woody Debris and Forest Floor Respiration in an Old-Growth Coniferous Forest on the Olympic Peninsula, Washington, USA // Canadian Journal of Forest Research. 1994. V. 24. N 9. P. 1811–1817.

  • Moore J.C., Berlow E.L., Coleman D.C., Ruiter de P.C., Dong Q., Hastings A., Johnson N.C., McCann K.S., Melville K., Morin P.J., Nadelhoffer K., Rosemond A.D., Post D.M., Sabo J.L., Scow K.M., Vanni M.J., Wall D.H. Detritus, Trophic Dynamics and Biodiversity // Ecology Letters. 2004. V. 7. N 7. P. 584–600.

  • Mycobank Database. Fungal Databases, Nomenclature & Species Banks [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://www.mycobank.org, свободный. – Загл. с экрана. – Яз. англ. Дата обращения: 10.01.2020.

  • Pan Y., Birdsey R.A., Fang J., Houghton R., Kauppi P.E., Kurz W.A., Phillips O.L., Shvidenko A.Z., Lewis S.L., Canadell J.G., Ciais P., Jackson R.B., Pacala S.W, McGuire A.D., Piao S., Rautiainen A., Sitch S., Hayes D. A Large and Persistent Carbon Sink in the World’s Forests // Science, 2011, V. 333. Is. 6045. P. 988–993.

  • Progar R.A., Schowalter T.D., Freitag C.M., Morrell J.J. Respiration from Coarse Woody Debris as Affected by Moisture and Saprotroph Functional Diversity in Western Oregon // Oecologia. 2000. V. 124. N 3. P. 426–431.

  • Turner D.P., Koerper G.J., Harmon M.E., Lee J.J. A Carbon Budget for Forests of the Conterminous United States // Ecological Applications. 1995. V. 5. N 2. P. 421–436.

  • Wang C., Bond-Lamberty B., Gower S.T. Environmental controls on Carbon Dioxide Flux from Black Spruce Coarse Woody Debris // Oecologia. 2002. V. 132. N 3. P. 374–381.

  • Zhou L., Dai L., Gu H., Zhong L. Review on the Decomposition and Influence Factors of Coarse Woody Debris in Forest Ecosystem // Journal of Forestry Research. 2007. V. 18. N 1. P. 48-54.