Ильичев Игорь Александрович

Исследованы запасы углерода в основных составляющих хвойно-широколиственного леса на территории Московской области: различных фракциях древостоя, сухостоя, мортмассе, подстилке, живом напочвенном покрове и минеральном профиле почвы. Для оценки потенциальной интенсивности разложения органического вещества определяли ряд показателей функционирования микробной биомассы. Дана оценка запасов углерода и их долей в компонентах экосистемы, различающихся по скорости обновления и потенциальной способности к секвестрации углерода, а также степени их пространственного варьирования. Общий пул углерода изученной лесной экосистемы составляет 18,7+0,8 кгм‒2, причем в многолетних частях древостоя, сухостое, мортмассе и минеральном профиле почвы сосредоточено почти 90% от общего запаса. Эти наиболее устойчивые пулы характеризуются наименьшим пространственным варьированием в пределах биогеоценоза. Запасы углерода ассимилирующей части травяного яруса и листьев деревьев составляют всего 0,02 и 0,08 кгм‒2 соответственно. Запасы углерода подстилок довольно низкие — 0,21±0,04 кгм‒2, что не превышает 2% от общих запасов углерода экосистемы. Полученные данные говорят о том, что даже вторичные субклимаксные лесные экосистемы, являются существенным поглотителем атмосферного углерода, главным образом за счет массы древостоя и органического вещества почвы.

С помощью модели RothC-26.3 была воспроизведена 62-летняя динамика почвенного органического углерода (ПОУ) в дерново-среднеподзолистой почве длительного полевого опыта ФГБУ ФНЦ ЛК. При помощи имитационного моделирования проведена оценка перспективы увеличения запасов ПОУ до 2090 года путем изменения агротехнологических приемов в рамках двух климатических и двух адаптационных экономических сценариев. Изучена возможность использования альтернативных источников удобрений и минимальной обработки почвы как дополнительных подходов к накоплению ПОУ. Показано, что при сохранении существующих технологий в условиях будущего климата увеличение запасов ПОУ в пахотном слое (0–20 см) исследуемых почв до 2090 года может составить до 34% от начального содержания, а при реализации углеродсберегающих технологий (изменение структуры севооборотов, а также доз и источников органических удобрений) накопление ПОУ может обеспечить прирост запасов к 2090 году до 82%. Максимальная скорость секвестрации при разных климатических сценариях может составить до 11‰/год. Из альтернативных источников органических удобрений наилучший результат показало применение компостов и торфосмесей, обеспечивающих дополнительное накопление ПОУ до 10,6 тга–1 по сравнению с использованием навоза КРС, тогда как применение сидерального пара и минимальной обработки почвы не может рассматриваться как оптимальная стратегия накопления ПОУ в почве, поскольку данные приемы приводят к меньшему накоплению по сравнению с использованием навоза КРС. Показано, что исследуемые почвы обладают значительным потенциалом для накопления органического углерода при сохранении их сельскохозяйственной эксплуатации.