ISSN: 0024-1148 Лесоведение. 2015. № 3. С. 208-213


ВЛАЖНОСТЬ КАК ФАКТОР CO 2-ЭМИССИОННОЙ АКТИВНОСТИ ДРЕВЕСНОГО ДЕБРИСА

В.А. Мухин1, Д.К. Диярова2, Д.В. Веселкин1
1 Институт экологии растений и животных УрО РАН
620144 Екатеринбург, ул. 8 Марта, 202/3
2Уральский федеральный университет им. первого Президента России Б.Н.
620002 Екатеринбург, ул. Мира, 19 E-mail: victor.mukhin@ipae.uran.ru


Поступила в редакцию 20.01.2015 г.


На примере предлесостепных и южнотаежных лесов Среднего Урала изучена связь между влажностью и СО 2-эмиссионной активностью древесного дебриса при его микогенном разложении. Образцы дебриса представляли фрагменты валежных и сухостойных стволов лиственных (Alnus incana, Betula pendula, Padus avium, Populus tremula, Salix sp.) и хвойных (Abies sibirica, Picea obovata, Pinus sylvestris) деревьев размером около 5 см в диаметре и 12 см в длину. В центре каждого образца находились базидиокарпы одного из 42 видов лигнинразрушающих и целлюлозоразрушающих ксилотрофных грибов. Всего проанализировано 137 образцов дебриса, из них лиственного - 94, хвойного - 43, с белой гнилью - 95, с бурой - 42. СО2-эмиссионную активность дебриса и потребление им О2 оценивали на газоанализаторе СО2/О2 с погрешностью измерений по СО2 ± 20 ppm, О2 - ± 0.2 об. %. Установлено, что СО2-эмиссионная активность древесного дебриса существенно зависит от его влажности, с ростом которой на 10% эмиссия СО2 возрастает почти двукратно, достигая максимума при 55-70%. Влажность дебриса хвойных и лиственных деревьев существенно не различается, не зависит от размера древесных остатков, видов грибов- деструкторов. Она обнаруживает слабую связь с физиологическим типом грибов (более высокая у древесных остатков с белой гнилью) и тесную положительную связь с деструкцией дебриса. Положительные обратные связи между СО2-эмиссионной активностью, влажностью и степенью деструкции дебриса придают его микогенному разложению характер контролируемого грибами самоускоряющегося процесса, стабилизирующегося на максимальном уровне при 55-70% относительной влажности древесных остатков.



  • Работа выполнена при поддержке Российского фонда фундаментальных исследований (проекты № 12-04-00684, 15-04-06881).

  • Ключевые слова: лесные экосистемы, древесный дебрис, влажность, грибы, деструкция, эмиссия со2.


Список литературы



  1. Агроклиматические ресурсы Свердловской области. Л.: Гидрометиздат, 1978. 210 с.

  2. Атлас Свердловской области. Екатеринбург: Роскарто-графия, 1997. 48 с.

  3. 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., 2006. С. 134–151.

  4. Заварзин Г.А., Заварзина А.Г. Ксилотрофы и микофильные бактерии при образовании дистрофных вод // Микробиология. 2009. Т. 78. № 5. С. 579–591.

  5. Замолодчиков Д.Г., Грабовский В.И., Курц В.А. Влияние объемов лесопользования на углеродный баланс лесов России: прогнозный анализ по модели CBM-CFS3: Труды Санкт-Петербургского научно-исследовательского института лесного хозяйства. 2014. № 1. С. 5–18.

  6. Исаев А.С., Коровин Г.Н. Леса России и Киотский протокол // Возможности предотвращения изменения климата и его негативных последствий: проблема Киотского протокола: материалы Совета-семинара при президенте РАН / Под ред. Ю.А. Израэля. М., 2006. С. 287–305.

  7. 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 / Отв. ред. Г.А. Заварзин. М.: Ин-т физ.-хим. и биол. проблем почвоведения РАН, 2007. 315 с.

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

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

  10. Мухин В.А., Третьякова А.С., Тептина А.Ю., Кутлуни-на Н.А., Зимницкая С.А., Гончарова Ю.В., Юдин М.М., Березина А.Я. Флора и растительность биологической станции Уральского государственного университета: Учеб. пособие по летней полевой практике для студен-тов биол. фак. Екатеринбург: Изд-во Урал. ун-та, 2003. 132 с.

  11. Роньжина Е.С., Гамалей Ю.В., Воронин П.Ю., Мухин В.А., Некрасова Г.Ф., Иванова Л.А., Чиков В.И., Гончарова Э.А., Киселева И.С., Борзенкова Р.А. Фотосинтез: физиология, онтогенез, экология. Калининград: Изд-во ФГОУ ВПО “КГТУ”, 2009. 372 с.

  12. Barker J.S. Decomposition of Douglas-fir coarse woody debris in response to differing moisture content and initial heterotrophic colonization // Forest Ecology and Management. 2008. V. 255. P. 598–604.

  13. Bond-Lamberty B., Wang C., Gower S.T. Annual carbon flux from woody debris for a boreal black spruce fire chronosequence // Journal of Geophysical Research. 2002. V. 108. D3. (art. No. 8220).

  14. Chambers J.Q., Schmel J.P., Nobre A.D. Respiration from coarse wood litter in central Amazon forests // Biogeochemistry. 2001. V. 52. P. 115–131.

  15. Chen H., Harmon M.E., Griffi ths R.P. Hicks W. Effects of temperature and moisture on carbon respired from decomposing woody roots // Forest Ecology and Management. 2000. V. 138. P. 51–64.

  16. Forrester J.A., Mladenoff D.J., Gower S.T., Stoffel J.L. Interaction of temperature and moisture with respiration from coarse woody debris in experimental forest canopy gaps // Forest Ecology and Management. 2012. V. 265. P. 124–132.

  17. Gough C.M., Vogel C.S., Kazanski C., Nagel L., Flower C.E., Curtis P.S. Coarse woody debris and carbon balance of north temperate forest // Forest Ecology and Management. 2007. V. 244. P. 60–67.

  18. Olajuyigbe S., Tobin B., Nieuwenhuis M. Temperature and moisture effects on respiration rate of decomposing logs in a Sitka spruce plantation in Ireland // Forestry. 2012. V. 85. P. 485–496.

  19. Wu J., Zhang X., Wang H., Sun J., Guan D. Respiration of downed logs in an old-growth temperate forest in north-eastern China // Scandinavian Journal of Forest Research. 2010. V. 25. P. 500–506.

  20. 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. P. 48–54.