Накопичення продуктів мінералізації у ґрунті

Відомо, що в перші роки після проведення рубань різної інтенсивності виявлено перерозподіл колоїдних органічних речовин у ґрунті, зокрема зменшення їхнього вмісту в органогенних горизонтах. Ці втрати забезпечують ефект “високого потенціалу мінералізації” в цілинних ґрунтах (Smith, Young, 1975). Без сумніву, що ці результати досліджень вимагають глибшого їх теоретичного аналізу як і ширшої експериментальної бази.

Лісогосподарські заходи різної інтенсивності змінили характер добової динаміки дихальної активності ґрунтів досліджуваних екосистем. Для їхньої активної зони у варіантах РПВГ і ГВВГ характерний тісний зв’язок між змінами інтенсивності емісії СО2 й величинами ЛОР (r=0,83; P<0,05): збільшення вмісту ЛОР на 21-26% супроводжується інтенсифікацією базального дихання на 18-19%.

Найвищий вміст Карбону у складі мікробної біомаси (3,9 мг⋅г-1) зафіксовано у ґрунті лісової екосистеми, після групово-вибіркового рубання другого ярусу, що майже в півтора рази більше, ніж в решті досліджуваних варіантів лісових ґрунтів і майже втричі, ніж в ґрунтах агроекосистем.

Поряд з кількісно-якісними змінами лабільного пулу Сорг, як джерела мінералізаційних процесів, знеліснення вплинуло на характер добової динаміки емісії СО2 з поверхні ґрунту: змінились як періоди максимальної дихальної активності, так і швидкість надходження діоксиду карбону в атмосферу в цілому. На фоні зменшення розміру лабільного пулу органічної частини ґрунту, інтенсивність дихання ґрунту зменшилась із 3,48 у контролі до 2,97 та 3,05 г СО2·м2·24 год-1 в ґрунтах лісових екосистем після групово-вибіркового та суцільного рубань другого ярусу відповідно.

Зменшення виділення СО2 з поверхні ґрунту, внаслідок часткового знеліснення, є реакцією на дефіцит лабільних форм С орг в едафотопі, зумовлеий елімінацією дерев-субедифікаторів і надходженням до ґрунту свіжих органічних продуктів фотосинтезу. Такий характер змін дихальної функції ґрунтів антропогенно змінених лісових екосистем свідчить про можливість існування компенсаторних механізмів по підтриманню балансу Карбону у системі ґрунт-рослина-атмосфера, які у разі послаблення процесів автотрофного фіксування СО2 (наприклад при знеліснення), зменшують надходження його в атмосферу з ґрунтових резервів.

У модельних експериментах також встановлені особливості змін термотолерантності (Q10) біомінералізаційної системи едафотопів лісових екосистем різного ступеня знеліснення: якщо у контролі, внаслідок підвищення температури з 15 до 25 ºС, інтенсивність емісії СО2 з ґрунту зросла впродовж шестигодинного його інкубування на 43%, то у ґрунтах лісових екосистем, розладнаних рівномірно-поступовим та суцільним рубаннями другого ярусу спостерігалося зворотне - зі збільшенням температури інтенсивність дихання ґрунту зменшилась на 4 та 27% відповідно. Зменшення емісії СО2 з ґрунту знеліснених екосистем у разі підвищення температури середовища, що особливо актуально у разі глобального потепління клімату, підтверджує існування певних компенсаторних механізмів, які можуть забезпечувати гомеостазис біосфери за нових умов її функціонування.

Виявлені особливості кінетики температурного коефіцієнту Q10 вказують на значні відмінності у якісному складі органічної частини досліджуваних едафотопів. З огляду на це, наявні осциляції коефіцієнту Q10 пов’язані з вичерпуванням енергопластичних субстратів, що характеризуються різними рівнями енергії активації.

Цікаві статті з розділу

Структура, функціонування, зональність та механізми стійкості макроекосистем
Екосистеми за розміром поділяються на: мікроекосистеми, мезоекосистеми (ліс), макроекосистеми (континенти, океани), глобальна екосистема (біосфера). Біосфера - екосистема вищого рангу, що ...

Розробка методологічних засад інтегрованого управління лісовими ресурсами
Звіт про НДР: 64 стор., 5 рис., 15 табл., 67 використаних джерел. Об’єкт дослідження - лісові ресурси модельних підприємств Криму, Буковинських Карпат і Передкарпаття, Центрального Лісост ...

Аерокосмічний моніторинг як система оцінювання і прогнозування майбутнього стану довкілля
Космічні знімки разом з матеріалами традиційних методів вивчення Землі дають надійні дані для будови еколого-геологічних моделей територій, що досліджуються. Довгострокова стратегія охорони та збереж ...