Многолетняя динамика эмиссии CO2 из серых лесных и дерново-подзолистых почв

• Автор: Сапронов, Дмитрий Васильевич
• Шифр специальности: 03.00.27
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Пущино
• Количество страниц: 163 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ ВВЕДЕНИЕ

1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1. Дыхание почвы как часть круговорота углерода в биосфере

Г.2. Влияние экологических факторов на дыхание почвы.

1.21. Влияние гидротермических условий на дыхание почвы.

1.2.2. Влияние типа ценоза на дыхание почвы

1.2.3. Влияние хозяйственной деятельности человека на дыхание почвы

1.3. Динамика интенсивности выделения С из почвы.

1.4. Профильное распределение С в почвах.

1.5. Методы определения дыхания ПОЧВЫ

1.6. Методы разделения почвенного дыхания на компоненты.

1.7. Баланс углерода в естественных и антропогенных экосистемах.з Т
2. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ.
2.1. Физикогеографические условия района исследований.
2.1.1. Характеристика природногеографических условий
2.1.2. Характеристика климатических условий периода исследований.
2.2. Характеристика почв и типов биоценозов
2.2.1. Серая лесная почва
2.2.2. Дерновослабоподзолистая почва
2.3. Методы исследований.
2.3.1. Определение дыхания почвы.
2.3.2. Оценка влияния промерзанияоттаивания на выделение СО2 из почвы.
2.3.3. Определение вкладов корневого и микробного дыхания
2.3.4. Определение углеродного баланса.
3. РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ.
3.1. Эмиссия С ИЗ ПОЧВЫ
3.1.1. Скорость и динамика выделении СО2 из почвы
3.1.2. Суммарные потоки СО2 из почвы в атмосферу.
3.1.3. Анализ влияния факторов окружающей среды на выделение ССЬ из почвы
3.2. Источники почвенного С и оценка их вклада в дыхание
3.2.1. Разделение почвенного дыхания на составляющие.
3.2.2. Динамика вкладов корневого и микробного дыхания в течение года
3.3. Баланс углерода в экосистеме.
ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА


Круговорот углерода в наземных экосистемах включает в себя противоположно направленные процессы ассимиляцию С при фотосинтезе и его возврат в атмосферу в виде С в результате разложения микроорганизмами органических веществ в почве. Значительная часть энергии и химических элементов, аккумулированных растениями при фотосинтезе, тратится в процессе их дыхания не менее значительная часть поступает в почву в виде растительного опада, корневых остатков и корневых выделений. Минерализация органических веществ в почве делает ее источником С, поддерживает достаточно постоянную концентрацию СО2 в атмосфере, что обеспечивает нормальное протекание фотосинтеза. Благодаря этим процессам происходит трансформация вещества и энергии и обмен ими между живым и неживым. Интенсивность цикла углерода зависит от скорости первичной продукции фотосинтеза и скорости разложения органического вещества в экосистеме. Дыхание почвы является самым мощным источником С в наземных экосистемах. В глобальном масштабе поток почвенного С2 оценивается приблизительно в СС в год Заварзин, Кудеяров, i, i, i, , . Добровольский, . Наряду с продуцированием углекислого газа, почва является мощным резервуаром органического углерода. Почвы содержат в два раза больше С, чем атмосфера и 0 С, соответственно I, . Количество углерода в почвах обычно больше, чем в живых растениях наземных экосистем ii, , . Наземные биоценозы мира содержат примерно 0 С I, . Большое значение имеет образование и растворение карбонатов почв. Оно приблизительно составляет 2 С в верхнем метровом слое почв по всему миру , . Таким образом, почва рассматривается и как крупный резервуар углерода, в который происходит его сток с временем пребывания сотни и тысячи лет. Углекислый газ, выделяющийся из почвы, представляет собой суммарный поток, образующийся в процессе дыхания подземных органов растений, в результате разложения органического вещества почвенной фауной и микроорганизмами, а также за счт химических реакций и физических процессов. Интенсивность дыхания почвы может служить комплексным показателем ее биологической активности и плодородия Макаров, . Принято считать, что основной вклад в выделение СО Подсчитано, что корни растений продуцируют в среднем от 13 до 12 от общего потока С с поверхности почв Благодатский и др. Выделение С при разложении органического вещества почвы на состоит из дыхания микроорганизмов грибов и бактерий и на 5 из дыхания почвенных животных, прежде всего дождевых червей Заварзин, Кудеяров, . Вместе с тем соотношение этих составляющих в дыхании почв в значительной степени варьирует и зависит от множества факторов климатических условий, типов ценоза и почвы и т. . Кузяков, . Большое влияние на дыхание почвы оказывает поступление в нее различных органических и минеральных удобрений, пестицидов. Как правило, внесение органических удобрений резко усиливает выделение СОг Иванникова, . Действие минеральных удобрений на дыхание почвы проявляется как опосредованно, через растения, поскольку при дополнительном минеральном питании увеличивается первичная продукция фотосинтеза и в почву попадают дополнительные количества корневых выделений и опада Кудеяров, и др. Кудеяров и др. Дыхание почвы сильно варьирует во времени и пространстве и имеет ярко выраженную суточную и сезонную динамику Лопес де Герешо и др. v . Основная часть СО2 продуцируется почвами в течение вегетационного периода. Однако эмиссия СО2 почвами за безморозный период, исключая период вегетации, может быть весьма существенной. Показано, что для почв таежной зоны эта величина в среднем составляет от годового потока С Курганова, Кудеяров, v, v, . Являясь сложным природным феноменом, дыхание почвы зависит от многих факторов. На дыхание почвы оказывают влияние климат, тип биоценоза, хозяйственная деятельность человека, сезонные изменения в природе. Экологические факторы влияют на дыхание почвы через воздействие на е физическое состояние, растения и микроорганизмы.