ISSN: 0024-1148 Лесоведение. 2016. № 5. С. 346-354


БИОЛОГИЧЕСКАЯ ПРОДУКТИВНОСТЬ И ФИКСАЦИЯ УГЛЕРОДА СРЕДНЕТАЕЖНЫМИ СОСНЯКАМИ ПРИ ПЕРЕХОДЕ ИЗ СРЕДНЕВОЗРАСТНЫХ В СПЕЛЫЕ

А. Ф. Осипов, К. С. Бобкова
Институт биологии Коми НЦ УрО РАН 167982 Сыктывкар, ул. Коммунистическая, 28                Е-mail: osipov@ib.komisc.ru


Поступила в редакцию: 19 января 2016 г.


На основе 30-летних наблюдений проведена оценка динамики запасов и нетто-продукции углерода органического вещества в фитоценозах сосняков средней тайги в стадии перехода их из средневозрастных в спелые. В этот период развития сосняков на болотно-подзолистых почвах выявлено увеличение запасов углерода в фитоценозах. В фитомассе спелого сосняка черничного аккумулируется 69.3, чернично-сфагнового - 56.7 т С га-1, что в 1.2-1.3 раза больше, чем в средневозрастных сообществах. Показано, что в период приспевания насаждений в сосняках снижается нетто-продукция углерода. В сосняке черничном при переходе из средневозрастного в спелый продукция углерода органического вещества уменьшилась от 3.6 до 2.5 т га-1 год-1, а в сосняке чернично-сфагновом от 2.8 до 2.3 т га-1 год-1. В насаждениях сосняков на полугидроморфных почвах в нетто-продукции органического вещества значительна роль растений напочвенного покрова.



  • Работа выполнена при частичной финансовой поддержке гранта Президента Российской Федерации для молодых ученых – кандидатов наук МК-6670.2016.5.

  • Ключевые слова: биологическая продуктивность, углерод, нетто-продукция, временная динамика, сосняк, средняя тайга.


СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


1. Андреева Е.Н., Баккал И.Ю., Горшков В.В., Лянгузова И.В., Мазная Е.А., Нешатаев В.Ю., Нешатаева В.Ю., Ставрова Н.И., Ярмишко В.Т., Ярмишко М.А. Методы изучения лесных сообществ. СПб.: Изд-во ‘’НИИ Химии СПбГУ’’, 2002. 240 с.


2. Биопродукционный процесс в лесных экосистемах Севера / Под ред. К.С. Бобковой, Э.П. Галенко. СПб.: Наука, 2001. 278 с.


3. Бобкова К.С., Осипов А.Ф. Круговорот углерода в системе ‘’фитоценоз-почва’’ в чернично-сфагновых сосняках Республики Коми // Лесоведение. 2012. № 2. С. 11−18.


4. Бобкова К.С., Тужилкина В.В. Содержание углерода и калорийность органического вещества в лесных экосистемах Севера // Экология. 2001. № 1. C. 69-71.


5. Ваганов Е.А., Ведрова Э.Ф., Верховец С.В., Ефремов С.П., Ефремова Т.Т., Круглов В.Б., Онучин А.А., Сухинин А.И., Шибистова О.Б. Леса и болота Сибири в глобальном цикле углерода // Сибирский экологический журнал. 2005. № 4. С. 631−649.


6. 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, 1977. 304 с.


7. Комаров А.С., Припутина И.В., Михайлов А.В., Чертов О.Г. Биогеохимический цикл углерода в лесных экосистемах центра Европейской России и его техногенные изменения // Почвенные процессы и пространственно-временная организация почв. М.: Наука, 2006. С. 362-377.


8. 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.


9. Лесные экосистемы Енисейского меридиана / Под ред. Ф.И. Плешикова. Новосибирск: СО РАН, 2002. 356 с.


10. Лесотаксационный справочник по Северо-Востоку европейской части Российской Федерации. Архангельск: ОАО ИПП «Правда Севера», 2012. 358 с.


11. Монахов Е.В., Кузьмичев В.В., Неповинных А.Г. Исследование роста сосновых и березовых древостоев Красноярской лесостепи // Хвойные бореальной зоны. 2007. Т. XXIV. № 1. С. 69-72.


12. Орлов А.Я. Метод определения массы корней деревьев в лесу и возможность учета годичного прироста органической массы в толще лесной почвы // Лесоведение. 1967. № 1. С. 64-69.


13. Осипов А.Ф. Эмиссия диоксида углерода с поверхности почвы спелого сосняка чернично-сфагнового средней тайги // Почвоведение. 2013. № 5. С. 619-626.


14. Осипов А.Ф. Эмиссия диоксида углерода с поверхности почвы спелого сосняка черничного в средней тайге Республики Коми // Лесоведение. 2015. № 5. С. 356-366.


15. ОСТ 56-69-83. Площади пробные лесоустроительные. Метод закладки. М.: ЦБНТИ Гослесхоза СССР, 1983. 60 с.


16. 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.


17. Стороженко В.Г. Устойчивые лесные сообщества. Тула: Гриф и К, 2007. 192 с.


18. Трефилова О.В., Ведрова Э.Ф., Кузьмичев В.В. Годичный цикл углерода в зеленомошных сосняках Енисейской равнины // Лесоведение. 2011. № 1. С. 3-11.


19. Усольцев В.А. Биологическая продуктивность лесов Северной Евразии: методы, база данных и ее приложения. Екатеринбург: УрО РАН, 2007. 637 с.


20. Федорчук В.Н., Шорохов А.А., Шорохова Е.В., Кузнецова М.Л. Динамика коренных еловых лесов европейской России // Лесоведение. 2014. № 2. С. 11-19.


21. Шанин В.Н., Михайлов А.В., Быховец С.С., Комаров А.С. Глобальные изменения климата и баланс углерода в лесных экосистемах бореальной зоны: имитационное моделирование как инструмент прогноза // Известия РАН. Сер. биологическая. 2010. № 6. С. 719-730.


22. Швиденко А.З., Щепащенко Д.Г., Нильсон С., Булуй Ю.И. Таблицы и модели хода роста и продуктивности насаждений основных лесообразующих пород Северной Евразии (нормативно-справочные материалы). М., 2008. 886 с.


23. Эколого-физиологические основы продуктивности сосновых лесов европейского Северо-Востока / Под ред. К. С. Бобковой. Сыктывкар, 1993. 176 с.


24. Dahlman K.C., Kuceera C.L. Root productivity and turnover in native prairie / Ecology. 1965. Vol. 46. P. 40-48.


25. Franklin J.F., Spies T.A., Van Pelt R., Carey A.B., Thornburgh D.A., Berg D.R., Lindenmayer D.B., Harmon M.E., Keeton W.S., Shaw D.C., Bible K., Chen J. Disturbances and structural development of natural forest ecosystems with silvicultural implications, using Douglas-fir forests as an example // Forest Ecology & Management. 2002. V. 155. Р. 399-423.


26. Gonzalez M., Augusto L., Gallet-Budynek A., Xue J., Yauschew-Raguenes N., Guyon D., Trichet P., Delerue F., Niollet S., Andreasson F., Achat D.L., Bakker M.R. Contribution of understory species to total ecosystem aboveground and belowground biomass in temperate Pinus pinaster Ait. Forests // Forest Ecology & Management. 2013. V, 289. P. 38-47.


27. Goulden M.L., Wofsy S.C., Harden J.W., Trumbore S.E., Crill P.M., Gower S.T., Fries T., Daube B.C., Fan S.M., Sutton D.J., Bazzaz A., Munger J.W. Sensitivity of boreal forest carbon balance to soil thaw // Science. 1998. V. 279. Р. 214-217.


28. Helmisaari H.-S., Makkonen K., Kellomäki S., Valtonen E., Mälkönen E. Below- and above-ground biomass, production and nitrogen use in Scots pine stands in eastern Finland // Forest Ecology & Management. 2002. V. 165. Р. 317-326.


29. Jules M.J., Sawyer J.O., Jules E.S. Assessing the relationships between stand development and understory vegetation using a 420-year chronosequence // Forest Ecology & Management. 2008. V. 255. Р. 2384-2393


30. Kolari P., Pumpanen J., Rannik Ü., Ilvesniemi Н., Hari P., Berninger F. Carbon balance of different aged Scots pine forests in Southern Finland // Global Change Biology. 2004. V. 10. Р. 1106-1119.


31. Kuuluvainen T., Aakala T. Natural forest dynamics in boreal Fennoscandia: a review and classification // Silva Fennica. 2011. V. 45. Р. 823-841.


32. Lichstein J.W., Wirth C., Horn H.S., Pacala S.W. Biomass chronosequences of United States forests: implications for carbon storage and forest management / Old Growth Forests: function, fate and value. Eds. Wirth C., Gleixner G., Heimann M. // Ecological Studies. 2009. V. 207. Berlin Heidelberg Springer Verlag. P. 301-341.


33. Loudermilk L.E., Scheller R.M., Weisberg P.J., Yang. Y., Dilts T.E., Karam S.L. Scinner C. Carbon dynamics in the future forest: the importance of long-term successional legacy and climate-fire interactions // Global Change Biology. 2013. V. 19. Р. 3502-3515.


34. Low B.E., Sun O.J., Campbell J., Van Tuyl S., Thornton P.E. Changes in carbon storage and fluxes in chronosequence of Ponderossa pine // Global Change Biology. 2003. V. 9. Р. 510-524.


35. Pan Y., Birdsey R.A., Fang J., Houghton R.,. Kauppi P. E, Kurz W.A., Phillips O.L., Shvidenko A., Lewis S.L., Canadell J.G., Ciais P., Jackson R.B., Pacala S.W., McGuire A.., Piao S., Rautiainen A., Sitch S., Hayes D. A large and persistent carbon sink in the world’s forests // Science. 2011. V. 333. N 6045. Р. 988-993.


36. Tarnocai C., Canadell J.G., Schuur E.A.G., Kuhry P., Mazhitova G., Zimov, S. Soil organic carbon pools in the northern circumpolar permafrost region // Global Biogeochemical Cycles. 2009. V. 23. GB2023.