В результате его связывание в процессе фотосинтеза превышает эмиссию в атмосферу за счет дыхания и минерализации органических остатков [2, с. 5]. Именно этим обусловлен приоритет бореальных лесов как фактора регулирования последствий глобального изменения климата.
Роли пула крупных древесных остатков (далее — КДО) и связанных с ним потоков в исследованиях углеродного цикла лесов России до недавнего времени уделялось не столь большое внимание. Однако эмиссии углекислого газа от биогенного разложения КДО весьма значительны. Более того, крупные древесные остатки вместе с фитомассой оказываются в числе пулов лесного углерода, наиболее быстро реагирующих на изменения режимов нарушающих и контролирующих воздействий. Потому значим и вклад пула КДО крупных древесных остатков в общий бюджет углерода лесов [1, с. 14].
Цель работы — анализ динамики структуры и запасов крупных древесных остатков в сосняках лишайниковых Кеть-Сымской низменности с учетом результатов многолетних полевых исследований.
Данная работа является частью комплексных исследований, проводимых лабораторией биогеохимических циклов в лесных экосистемах Института леса им. В.Н. Сукачева СО РАН.
Исследования проводились на юге Туруханского района Красноярского края на территории радиусом до 100 км. от измерительной вышки международной обсерватории ZOTTO, расположенной в районе поселка Зотино (60°с.ш., 89°в.д.).
Пробная площадь состояла из 3 концентрических кругов радиусами 3,5; 7,5 и 15,0 м. В первом круге минимальная длина окружности деревьев, принимаемая в перечет — 10 см, во втором — 30 см, в третьем — 60 см. Сухостойные деревья также учитывались. На каждой пробной площади в радиусе 7,5 метров проводился сплошной учет валежника и пней отдельно по породам, с выделением классов разложения.
Для расчета минерализационного потока при разложении крупных древесных остатков использовались константы разложения, полученные для данной территории О.В. Трефиловой [5, с. 470].
С целью описания динамики запасов КДО выборка пробных площадей была разделена по возрастным стадиям в соответствии с данными лесоустройства для Нижнеенисейского лесхоза, как показано в таблице 1.
Таблица 1.
Возрастные стадии лишайниковых сосняков
По результатам исследований выявлено, что запас крупных древесных остатков в изучаемых сосняках изменяется от 0,02 до 34,83 т с га-1.
Запас крупных древесных остатков в молодняках варьирует от 0,17 до 28,85 т с га-1. Молодняки характеризуются наибольшими средними запасами КДО — 14,04 т с га-1, что согласуется с литературными данными [1, с. 7; 4, с. 20]. В структуре крупных древесных остатков молодняков доля валежника по запасу углерода составляет 78 % (рис. 1). Преобладающая часть древесины валежника соответствует 2-му и 3-му классам разложения (рис. 2). Величина диаметров КДО свидетельствует об унаследованном характере происхождения запасов крупных древесных остатков.
Рисунок 1. Структура запасов крупных древесных остатков в сосняках лишайниковых
Нужна помощь в написании статьи?
Мы - биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Пишем статьи РИНЦ, ВАК, Scopus. Помогаем в публикации. Правки вносим бесплатно.
Запас КДО в средневозрастных лишайниковых сосняках изменяется от 0,03 до 17,33 т с га-1 и составляет в среднем 4,87 т с га-1. В структуре КДО на валежник приходится 64 %, на пни и сухостой — по 18 %. Преобладающая часть древесины валежника (86 %) соответствует 3-му классу разложения.
Рисунок 2. Структура запасов валежника по классам разложения
1, 2, 3 — классы разложения
В приспевающих сосняках запас крупных древесных остатков изменяется от 3,14 до 21,95 т с га-1 и равен в среднем 7,52 т с га-1. Основную часть КДО (69 %) составляет сухостой, его высокие запасы являются следствием пожара. Преобладающая часть древесины валежника соответствует 2-му и 3-му классам разложения. При этом в среднем 38 % валежника 1-го и 2-го классов разложения представлено тонкомерными (5—10 см) древесными остатками современного насаждения. Таким образом, запасы крупных древесных остатков в приспевающих сосняках являются результатом формирования современного насаждения — пожаров и естественного изреживания.
В спелых насаждениях запасы крупных древесных остатков изменяются от 0,02 до 34,83 т с га-1, составляя в среднем 11,5 т с га-1. В структуре КДО доля валежника составляет 63 %. Соотношения запасов древесины валежника по классам разложения приблизительно равны — 30—39 % от общего запаса валежника. Преобладающая часть древесины пней соответствует 1-му классу разложения. Запас КДО является результатом отпада деревьев современного насаждения.
В перестойных насаждениях запасы крупных древесных остатков изменяются от 0,17 до 29,41 т с га-1 и составляют в среднем 11,34 т с га-1. В структуре КДО доля валежа составляет 61 %, доля сухостоя — 35 %. Основная часть древесины валежника и пней соответствует 2-му классу разложения. Диаметр сухостоя и пней превышает средний диаметр древостоя, что объясняется разновозрастной структурой насаждений, сформировавшейся в результате периодического воздействия пожаров.
Минерализационный поток при разложении крупных древесных остатков для рассматриваемых сосняков составляет, в среднем, 0,18 т с га-1 год-1.
Наибольшей интенсивностью потоков характеризуются молодняки — 0,24 т с га-1 год-1, а также спелые и перестойные насаждения — 0,21 т с га-1 год-1 (таблица 2). Наименьшие потери углерода при разложении крупных древесных остатков наблюдаются в средневозрастных насаждениях и составляют 0,08 т с га-1 год-1. Это связано с тем, что в молодняках основная часть потока углерода образуется за счет разложения унаследованных запасов крупных древесных остатков. А в спелых и перестойных — за счет распада современного насаждения.
Таблица 2.
Интенсивность минерализационного потока в сосняках лишайниковых на разных возрастных стадиях насаждений (т C га-1 год-1)
Таким образом, запас крупных древесных остатков в сосняках лишайниковых изменяется от 0,02 до 34,83 т с га-1. Наибольший запас крупных древесных остатков сконцентрирован в молодняках, основная часть этого запаса наследуется от предшествующего насаждения. Запас КДО в средневозрастных и приспевающих сосняках снижается за счет разложения наследуемых остатков, возрастая по мере старения и распада древостоя.
Минерализационный поток при разложении крупных древесных остатков для сосняков лишайниковых в среднем равен 0,18 т с га-1 год-1. Наибольшей интенсивностью потоков характеризуются молодняки, а также спелые и перестойные насаждения.
Нужна помощь в написании статьи?
Мы - биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Пишем статьи РИНЦ, ВАК, Scopus. Помогаем в публикации. Правки вносим бесплатно.
Благодарности
Автор выражает благодарность сотрудникам лаборатории биогеохимических циклов в лесных экосистемах Института леса им. В.Н. Сукачева СО РАН за предоставленную базу первичных данных.
Список литературы:
1.Замолодчиков Д.Г. Оценка пула углерода крупных древесных остатков в лесах России с учетом влияния пожаров и рубок // Лесоведение. — 2009. — № 4. — С. 3—15.
2.Лесные экосистемы Енисейского меридиана: сб. науч. тр. / под ред. Ф.И. Плешикова. Новосибирск: изд-во СО РАН, 2002. — 356 с.
3.Плешиков Ф.И. Цикл углерода в лиственничниках северной тайги // Доклады Академии Наук. — 2003. — Т. 388, № 2. — С. 246—248.
4.Трефилова О.В. Запас и структура крупных древесных остатков в сосняках Енисейской равнины // Лесоведение. — 2009. — № 4. — С. 16—23.
5.Трефилова О.В. Интенсивность гетеротрофного дыхания в сосняках средней тайги: сравнительный анализ методов оценки // Хвойные бореальной зоны. — Красноярск, 2007. — № 4—5. — С. 467—473.
6.Уткин А.И. О вкладе лесов России в глобальный углеродный цикл // Структурно-функциональная организация и динамика лесов: материалы всероссийской конференции. — Красноярск, 2004. — С. 212—215.