Динамика содержания органического углерода в заболоченных сосняках средней тайги

• Автор: Осипов, Андрей Федорович
• Шифр специальности: 03.02.08
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Сыктывкар
• Количество страниц: 146 с. : ил.

Содержание
Введение

Глава 1. Углеродный цикл в сосняках. Состояние проблемы.

Глава 2. Природно-климатическая характеристика района

исследования. Объекты и методы.

2.1 Характеристика природно-климатических условий

2.2 Объекты и методы

Глава 3. Биологическая продуктивность и углерод фитомассы в

сосняках чернично-сфагновых.

3.1 Запасы органической массы фитоценозов

3.2 Углерод фитомассы ценозов

3.3 Углерод крупных древесных остатков
3.4 Динамика органической массы и углерода сосняка чернично- 64 сфагнового
3.5 Продукция фитомассы и углерода
Глава 4. Экологические факторы болотно-подзолистых почв
сосняков чернично-сфагновых.
Глава 5. Углерод болотно-подзолистых почв сосняков.
5.1 Формирование лесной подстилки
5.2 Содержание органического углерода в болотно-подзолистых 98 почвах сосняков
Глава 6. Эмиссия углекислого газа с поверхности торфянисто-
подзолисто-глееватой иллювиально-железистой почвы сосняка чернично-сфагнового.
3 аюночение и выводы.
Список литературы

Введение.
Актуальность исследований. В глобальном круговороте веществ лесам принадлежит первостепенная роль в поддержании баланса СОг и функционировании современной биосферы (Исаев и др., 1995; Круговорот углерода..., 1999). Бореальные леса концентрирует 40% органического углерода суши, а 2/3 этого пояса занимают протянувшаяся в широтном направлении территория России (Пулы и потоки..., 2007). Фитоценозы бореалыгой зоны с их замедленным биологическим круговоротом веществ способны усваивать и длительное время хранить С02 атмосферы (Базилевич, 1993; Лесные экосистемы..., 2002; Усольцев, Залесов, 2005 и др.).
Запасы углерода и темпы его депонирования в лесных экосистемах зависят от продуктивности лесов, их состояния, породного состава, товарной и возрастной структуры (Исаев, Коровин, 1997; Уткин и др., 2001; Лесные экосистемы..., 2002; Усольцев, 2001, 2007 и др.). Для сохранения органического углерода в экосистемах критическое значение имеет деструкция растительных остатков. Территория России относится к холодному гумидному климату и характеризуется медленной деструкцией органического вещества с накоплением его в фитодетрите, лесной подстилке и гумусе почв (Орлов, Бирюкова, 1995; Рожков и др., 1997; Честных и др., 2004, 2007).
Важным звеном углеродного цикла является эмиссия углекислого газа, которая служит интегральным показателем биологического состояния почвы, ее продуктивности (Костычев, 1949; Смирнов, 1955; Кобак, 1988; Raich and Schlesinger, 1992). Исследованию потоков С02 из почвы посвящено значительное количество работ, отражающие как закономерности выделения, так и абсолютные величины потока С—С02 (Макаров, 1988; Кудеяров, 1999; Ялынская, 1999; Ларионова и др., 2001; Смагин, 2000; Замолодчиков, 2003; Мамаев, Молчанов, 2004; Молчанов, 2007 и др.)..
Сосновые леса на территории Республики Коми занимают 7.1 млн. га, половина из которых приходится на заболоченные типы сообществ (Леса...,

1999). Изучению отдельных аспектов углеродного цикла лесных экосистем посвящены работы JI.H. Фроловой (1961), Н.Л. Смоленцевой (1979), И.Б. Арчеговой (1985), К.С. Бобковой (Биопродукционный процесс..., 2001;
2005), В.В. Тужилкиной (Эколого-физиологические..., 1993), В.В. Тужилкиной в соавторстве с К.С. Бобковой и З.П. Мартынюком (1998), С.В. Загировой (1999), A.B. Машики (2005). Эти исследования затрагивают большей частью еловые, реже сосновые фитоценозы, развитые на автоморфных почвах. Бюджет углерода сосновых экосистем, развитых на болотно-подзолистых почвах, не исследован. Поэтому изучение этого вопроса для лесных территорий европейского Северо-Востока является актуальной задачей.
Цель исследования. Оценка резервуаров и потоков углерода органического вещества фитоценозов и почвы в среднетаежных сосняках чернично-сфагновых разного возраста.
Задачи исследования
1. Определить биологическую продуктивность фитоценозов среднетаежных сосняков чернично-сфагновых разного возраста.
2. Оценить пул органического углерода в фитоценозе и почве сосняков, развитых на болотно-подзолистых почвах.
3. Исследовать потоки почвенного углерода, включающие его поступление с лесным опадом, разложение растительных остатков и закрепление органического углерода в почве.
4. Изучить суточную и сезонную динамику эмиссии диоксида углерода с поверхности почвы в зависимости от температуры и влажности.
5. Определить бюджет углерода в спелом сосняке чернично-сфагновом.
Научная новизна. Впервые на европейском Северо-Востоке определена
возрастная динамика биологической продуктивности сосняка черничносфагнового. Дана количественная оценка основных звеньев круговорота углерода в системе фитоценоз — почва - атмосфера в экосистемах заболоченных сосняков. Выявлена роль отдельных компонентов фитоценоза

2009 г. Весенние месяцы характеризовались контрастной погодой. В мае кратковременные похолодания чередовались с теплыми периодами, в июне в первой половине месяца преобладала теплая, а во второй холодная погода. Начало июля было холодным, затем с 12 числа до конца месяца преобладала довольно теплая погода. В августе теплые периоды чередовались с холодными. Осенние месяцы были теплыми с превышением среднемесячных температур. В целом, осадки за июнь-июль и в осенние
месяцы превысили норму.
2010 г. В мае преобладала теплая погода, которая сохранялась до
начала июня. Затем наступило незначительное похолодание. Начиная с III декады июня, установилась жаркая погода, которая сохранялась до начала августа. В августе и сентябре теплые периоды чередовались с холодными. Октябрь был теплым. В мае-июне выпадение осадков превышало норма, а за сезон выпало 309 мм, что ниже нормы.
Почвы. По почвенно-географическому районированию исследуемые территории относятся к Нившерско-Вымскому округу Двинско-Вычегодской провинции бореального пояса подзолистых почв (Атлас..., 1964). Почвообразующие породы представлены ледниковыми, озерноледниковыми, флювиогляциальными отложениями. Основную часть площади стационаров (около 80 %) занимают подзолистые почвы, подстилаемые тяжелыми суглинками (Биопродукционный процесс..., 2001).
Леса. По геоботаническому районированию территория исследования входит в евроазиатскую таежную область, северо-европейскую таежную провинцию, Кольско-Печорскую подпровинцию (Растительность..., 1980). Спелые и перестойные древостой (56 %) представлены главным образом ельниками. По лесохозяйственному районированию бывшего Гослесхоза (1979 г) территории Железнодорожного и Чернамского лесничеств относятся к Северному лесохозяйственному району в пределах Северного экономического района. По лесотаксоционному районированию лесничества относится к среднетаежному подрайону Северо-восточного района.