Применение ансамбля T&P-моделей для оценки дыхания лесных почв в зоне умеренно-континентального климата

Сергей Николаевич Кивалов; Ирина Николаевна Курганова; Валентин Овидиович Лопес Де Гереню; Татьяна Николаевна Мякшина; Дмитрий Васильевич Сапронов; Дмитрий Александрович Хорошаев

doi:10.31251/pos.v7i2.252

Авторы

Сергей Николаевич Кивалов Институт физико-химических и биологических проблем почвоведения РАН – обособленное подразделение ФГБУН «Федеральный исследовательский центр «Пущинский научный центр биологических исследований РАН», ул. Институтская, д. 2, корпус 2, г. Пущино, Московская обл., 142290, Россия https://orcid.org/0000-0001-8659-6180
Ирина Николаевна Курганова Институт физико-химических и биологических проблем почвоведения РАН – обособленное подразделение ФГБУН «Федеральный исследовательский центр «Пущинский научный центр биологических исследований РАН», ул. Институтская, д. 2, корпус 2, г. Пущино, Московская обл., 142290, Россия https://orcid.org/0000-0001-5875-0718
Валентин Овидиович Лопес Де Гереню Институт физико-химических и биологических проблем почвоведения РАН – обособленное подразделение ФГБУН «Федеральный исследовательский центр «Пущинский научный центр биологических исследований РАН», ул. Институтская, д. 2, корпус 2, г. Пущино, Московская обл., 142290, Россия
Татьяна Николаевна Мякшина Институт физико-химических и биологических проблем почвоведения РАН – обособленное подразделение ФГБУН «Федеральный исследовательский центр «Пущинский научный центр биологических исследований РАН», ул. Институтская, д. 2, корпус 2, г. Пущино, Московская обл., 142290, Россия
Дмитрий Васильевич Сапронов Институт физико-химических и биологических проблем почвоведения РАН – обособленное подразделение ФГБУН «Федеральный исследовательский центр «Пущинский научный центр биологических исследований РАН», ул. Институтская, д. 2, корпус 2, г. Пущино, Московская обл., 142290, Россия https://orcid.org/0000-0002-1563-4503
Дмитрий Александрович Хорошаев Институт физико-химических и биологических проблем почвоведения РАН – обособленное подразделение ФГБУН «Федеральный исследовательский центр «Пущинский научный центр биологических исследований РАН», ул. Институтская, д. 2, корпус 2, г. Пущино, Московская обл., 142290, Россия https://orcid.org/0000-0001-8044-7635

DOI:

https://doi.org/10.31251/pos.v7i2.252

Ключевые слова:

моделирование дыхания почв; дерновый подбур (Entic Podzol); серая лесная почва (Haplic Luvisol); лесные экосистемы; ансамбль эмпирических моделей.

Аннотация

Цель исследования. Используя ансамбль T&P-моделей (эмпирических моделей дыхания почвы, связывающих его с температурой, осадками и другими метео- и почвенными параметрами, показать зависимость выбора оптимальных эмпирических моделей дыхания почвы от типов почв лесных экосистем – дернового подбура и серой лесной, а также от вариантов параметризации моделей с помощью температур почвы или воздуха, осадков и запаса органического углерода в почве.

Место и время проведения. Зона умеренно-континентального климата Средней полосы России: хвойно-широколиственный лес северного берега р. Оки и широколиственный лес южного берега р. Оки; сбор и обработка данных за 1998–2022 годы.

Методы. Использовали ансамбль эмпирических моделей дыхания почвы, связывающий дыхание почвы с месячными средними температур почвы или воздуха и осадков, а также запасами органического углерода в почве. При этом предложен метод определения дыхания почвы при нуле градусов по результатам сравнительного анализа моделируемых данных с измерениями.

Основные результаты. Для дернового подбура – почвы с хорошим дренажем – лучшими показали себя модели, связывающие дыхание почвы с ее температурой, осадками и запасом органического углерода, в то время как для серой лесной – почвы с хорошей водоудерживающей способностью – лучшей моделью оказалась модель типа Райха-Хаштмото с квадратичной зависимостью от температуры в экспоненте.

Заключение. При выборе оптимальных эмпирических моделей дыхания почвы продемонстрирована важность учета таких почвенных параметров как запас органического углерода и способность удерживать влагу.