Влияние степени гидроморфизма на вариабельность запасов углерода в лесных почвах Карелии

Аннотация

Важнейшими факторами, влияющими на запасы органического углерода в почвах (soilorganiccarbon—SOC), являются степень и характер их увлажнения. Особое значение эти факторы приобретают при оценке SOC в почвах лесной зоны. В работе представлены результаты сравнительного статистического анализа вариабельности запасов SOC в автоморфных, полугидроморфных и гидроморфных почвах лесных экосистем Карелии. Для оценки запасов SOC и расчета количественных показателей их вариабельности были использованы данные почвенной съемки на площади 1 км2, включающие характеристики 95 разрезов. Из них 61 разрез характеризует автоморфные почвы, 12 разрезов — полугидроморфные почвы и 22 разреза — гидроморфные почвы. Результаты исследований показали, что минеральные горизонты лесных почв в большей степени неоднородны по содержанию SOC, а органогенные — по мощности и плотности. Согласно результатам статистического анализа, средние запасы SOC в почвенном слое 0–30 и 0–50 см возрастают в зависимости от степени гидроморфизма. Запасы углерода в полугидроморфных почвах характеризуются более высокой вариабельностью, о чем свидетельствуют больший диапазон изменений и более высокие значения стандартного отклонения и коэффициента вариации. Наибольший вклад в общую вариабельность запасов SOC лесных экосистем при повышенном увлажнении вносит органогенный горизонт. В автоморфных почвах доля слоя 0–5 см, соответствующего подстилке, в общих запасах органического углерода слоя почв 0–50 см достигает 30%. С увеличением степени гидроморфизма эта доля снижается до 17% в полугидроморфных почвах и до 6% в гидроморфных. Доля запасов SOC в слое 30–50 см в общих запасах возрастает от 23% в автоморфных почвах до 43% в гидроморфных.

Литература

1.    Атлас Карельской АССР. М., 1989. 40 с.
2.    Бахмет О.Н.Запасы углерода в почвах сосновых и еловых лесов Карелии // Лесоведение. 2018. № 1. C. 48–55. https://doi.org/10.7868/S0024114818010047
3.    Бахмет О.Н.Особенности органического вещества почв в лесных ландшафтах Карелии // Лесоведение. 2012. № 2. C. 19–27.
4.    Красильников П.В., Герасимова М.И., Голованов Д.Л.и др. Разнообразие и пространственная организация почвенного покрова в разных картографических масштабах // Почвоведение. 2020. № 8. С. 913–920. https://doi.org/10.31857/S0032180X20080092
5.    Кузнецова А.И. Влияние растительности на запасы почвенного углерода в лесах (обзор) // Вопросы лесной науки. 2021. Т. 4, № 4. C. 41–95.https://doi.org/10.31509/2658-607x-2021-44-95
6.    Малышева Н.В., Золина Т.А., Филипчук А.Н.Запасы углерода в почвах по материалам государственной инвентаризации лесов // Изв. вузов. Лесн. журн. 2025. № 1. C. 83–97.https://doi.org/10.37482/0536-1036-2025-1-83-97
7.    Орлов Д.С., Бирюкова О.Н., Суханова Н.И.Органическое вещество почв Российской Федерации. М., 1996. 254 с.
8.    Осипов А.Ф., Кузнецов M.А.Содержание органического углерода в болотно-подзолистых почвах хвойных лесов средней тайги европейского Северо-Востока России // Лесоведение. 2010. № 6. С. 65–70.
9.    Почвы Карелии. Справочное пособие / Морозова Р.М. и др. Петрозаводск, 1981. 192 с.
10.    Рыжова И.М., Подвезенная М.А.Запасы гумуса в автономных почвах природных экосистем Восточно-Европейской равнины и их чувствительность к изменениям параметров круговорота углерода // Почвоведение. 2003. № 9. С. 1043–1049.
11.    Рыжова И.М., Подвезенная М.А., Кириллова Н.П. Вариабельность запасов углерода в автоморфных и полугидроморфных почвах лесных экосистем Европейской территории России: сравнительный статистический анализ // Вестн. Моск. ун-та. Сер. 17. Почвоведение. 2022. № 2. С. 20–27.
12.    Синькевич С.М., Бахмет О.Н., Иванчиков А.А.Роль лесных почв в региональном балансе углерода // Почвоведение. 2009. № 3. С. 290–300.
13.    Федорец Н.Г., Бахмет О.Н.Экологические особенности трансформации соединений углерода и азота в лесных почвах. Петрозаводск, 2003. 240 с.
14.    Чернова О.В., Рыжова И.М., Подвезенная М.А.Оценка запасов органического углерода лесных почв в региональном масштабе // Почвоведение. 2020. № 3. C. 340–350. https://doi.org/10.31857/S0032180X20030028
15.    Честных О.В., Грабовский В.И., Замолодчиков Д.Г. Оценка запасов почвенного углерода лесных районов России с использованием баз данных почвенных характеристик // Лесоведение. 2022. № 3. C. 237–248.
16.    Шишов Л.Л., Тонконогов В.Д., Лебедева И.И. и др. Классификация и диагностика почв России. Смоленск, 2004. 342 с.
17.    Arrouays D., McKenzie N., Hempel J. et al.GlobalSoilMap: Basis of the Global Spatial Soil Information System. 2014. 494 p.
18.    Gerasimova М.I., Golovleva I.А., Konyushkova M.V. et al. Assessment of soil diversity using soil maps with different scales in Eastern Fennoscandia, Russia // Geoderma Regional. 2020. Vol. 21. e00274. https://doi.org/10.1016/j.geodrs.2020.e00274
19.    Hartemink A.E., Zhang Y., Bockheim J.G. et al. Soil horizon variation: A review // Advances in Agronomy. 2020. Vol. 160(1). P. 125–185.https://doi.org/10.1016/bs.agron.2019.10.003
20.    Hounkpatin K.O.L., Stendahl J., Lundblad M. et al. Predicting the spatial distribution of soil organic carbon stock in Swedish forests using a group of covariates and site-specific data // SOIL. 2021. Vol. 7,№ 2. P. 377–398. https://doi.org/10.5194/soil-7-377-2021
21.    IUSS Working Group WRB. World Reference Base for Soil Resources. International soil classification system for naming soils and creating legends for soil maps. 4th edition. International Union of Soil Sciences (IUSS), Vienna, Austria, 2022. 236 p.
22.    Krasilnikov P.V., Sidorova V.A.Pedodiversity and spatial variation in digital soil mapping // GlobalSoilMap-Digital Soil Mapping from Country to Globe. CRC Press, 2017. P. 75–80. https://doi.org/10.1201/9781351239707
23.    Malone B.P., McBratney A.B., Minasny B., Laslett G.M. Mapping continuous depth functions of soil carbon storage and available water capacity // Geoderma. 2009. Vol. 154,№ 1–2. P. 138–152. https://doi.org/10.1016/j.geoderma.2009.10.007