ЛЕСОВЕДЕНИЕ. 2017. № 3. С. 183-195


МИКРОБНАЯ И КОРНЕВАЯ СОСТАВЛЯЮЩИЕ ДЫХАНИЯ ДЕРНОВО-ПОДЗОЛИСТЫХ ПОЧВ ЮЖНОЙ ТАЙГИ
Д. В. Карелин1,2,3, Д. Г. Замолодчиков1,3, В. В. Каганов3, А. В. Почикалов1, М. Л. Гитарский4
1Московский государственный университет им. М. В. Ломоносова, биологический факультет
Россия, 119992, Москва, Ленинские горы, д. 1, стр. 12
E-mail: dkarelin7@gmail.com
2Институт географии РАН
Россия, 119017, Москва, Старомонетный переулок, д. 29
3Центр по проблемам экологии и продуктивности лесов РАН
Россия, 117810, Москва, ул. Профсоюзная, д. 84/32
4Институт глобального климата и экологии Росгидромета и РАН
Россия, 107258, Москва, ул. Глебовская, д. 20Б


Поступила в редакцию 6 декабря 2016 г.


За два вегетационных сезона (2012-2013 гг.) проведена полевая оценка микробного вклада в дыхание дерновоподзолистых почв южнотаежных экосистем (Валдайский район Новгородской области) комбинацией методов субстратиндуцированного дыхания (СИД) и интеграции компонентов (ИК). Несмотря на преимущества СИД в точности оценки вклада микробного дыхания в почве (Rmic), показано, что наилучшее соответствие полевых результатов литературным оценкам, полученным в лабораторных экспериментах, дает только совместное применение этих методов. Обнаружены различия в величинах вклада микробного дыхания на участках с сохранившимся древостоем и в окне распада. При площадных оценках вклада микробного дыхания для почв таежных лесов участки распада древостоя следует рассматривать отдельно. При полевом применении методов следует учитывать, что метод ИК дает несколько заниженные результаты вклада микробного дыхания. Среди факторов Rmic наиболее важны абиотические (температура почвы на глубине10 см; месяц вегетационного сезона), а также тип мезобиотопа. Сезонная динамика доли микробного дыхания связана с гидротермическим коэффициентом Г. Т. Селянинова. Несмотря на сезонные и биотопические вариации Rmiс, можно говорить об его специфичности для данного типа почвы и экосистемы.


Работа выполнена при финансовой поддержке гранта РНФ № 161700123 и гранта РФФИ № 160401580.


Ключевые слова: метод субстрат-индуцированного дыхания, метод интеграции компонентов, эмиссия СО2 из почвы, южная тайга, подзолы, соотношение микробного и корневого дыхания в почве.


СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ



  • Алисов Б.П. Климат СССР. М.: Издво Моск. университета, 1956. 127 с.

  • Благодатская Е.В., Богомолова И.Н., Благодатский С.А. Изменение экологи ческой стратегии микробного сообщества почвы, инициированное внесением глюкозы // Почвоведение. 2011. № 5. С. 600-608.

  • Гришина Л.А., Окунева Р.М, Владыченский А.С. Микроклимат и дыхание дерновоскрытоподзолистых почв ельниковкисличников // Организация экосистем ельников южной тайги. М.: Инcтитут географии АН СССР, 1979. С. 70-85.

  • Евдокимов И.В., Ларионова А.А., Шмитт М., Лопес де Гереню В.О., Бан М. Определение вклада дыхания корней растений в эмиссию СО2 из почвы методом субстратиндуцированного дыхания // Почвоведение. 2010. № 3. С. 349-355.

  • Карелин Д.В., Замолодчиков Д.Г. Углеродный обмен в криогенных экосистемах. М.: Наука, 2008. 344 с.

  • Карелин Д.В., Почикалов А.В., Замолодчиков Д.Г., Гитарский М.Л. Факторы пространственновременной изменчивости потоков СО2 из почв южнотаежного ельника на Валдае // Лесоведение. 2014. № 4. C. 56-66.

  • Коротков К.О. Леса Валдая. М.: Наука, 1991. 160 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.

  • Кузяков Я.В., Ларионова А.А. Вклад ризомикробного и корневого дыхания в эмиссию СО2 из почвы (обзор) // Почвоведение. 2006. № 7. С. 842-854.

  • Паников Н.С., Палеева М.В., Дедыш С.Н., Дорофеев А.Г. Кинетические методы определения биомассы и активности различных групп почвенных микроорганизмов // Почвоведение. 1991. № 8. С. 109-120.

  • 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 диоксида углерода от разложения валежа в южнотаёжном ельнике // Лесоведение. 2012. № 5. C. 44-49.

  • Справочник по климату СССР. Вып. 3. Часть 2. Температура воздуха и почвы. Л.: Гидрометеоиздат, 1965. 343 с.

  • Справочник по климату СССР. Вып. 3. Часть 4. Влажность воздуха, осадки и снежный покров. Л.: Гидрометеоиздат, 1968. 325 с.

  • Birch H. F. The effect of soil drying on humus decomposition and nitrogen // Plant & Soil. 1958. V. 10. P. 9-31.

  • Bond-Lamberty B., Thomson A. Temperatureassociated increases in the global soil respiration record // Nature. 2010. V. 464. P. 579-582.

  • Heinemeyer A., Hartley J., Evans S., De La Fuente J., Ineson P. Forest soil CO2 flux: uncovering the contribution and environmental responses of ectomycorrhizas // Global Change Biology. 2007. V. 13. P. 1786-1797.

  • Gadgil R.L., Gadgil P.D. Mycorrhiza and litter decomposition // Nature. 1971. V. 233. P. 133.

  • Martin J.G., Bolstad P.V. Variation of soil respiration at three spatial scales: Components within measurements, intra-site variation and patterns on the landscape // Soil Biology & Biochemistry. 2009. V. 41. P. 530-543.

  • Raich J.W., Potter C.S., Bhagawati D. Interannual variability in global soil respiration, 1980-94 // Global Change Biology. 2002. V. 8. P. 800-812.

  • Yevdokimov I., Larionova A., Bahn M. A novel approach for partitioning root and microbial respiration in soil // Abstracts of the CarboEurope_IP Open Science Conference on the GHG Cycle in the Northern Hemisphere. 2006. Sissi Lassithi, Crete, Greece. P. 81.

  • Wei W., Weile C., Shaopeng W. Forest soil respiration and its heterotrophic and autotrophic components: Global patterns and responses to temperature and precipitation // Soil Biology & Biochemistry. 2010. V. 42. P. 1236-1244.